Nøgen graver

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 19. december 2020; checks kræver 24 redigeringer .
Nøgen graver
videnskabelig klassifikation
Domæne:eukaryoterKongerige:DyrUnderrige:EumetazoiIngen rang:Bilateralt symmetriskIngen rang:DeuterostomesType:akkordaterUndertype:HvirveldyrInfratype:kæbeSuperklasse:firbenedeSkat:fostervandKlasse:pattedyrUnderklasse:UdyrSkat:EutheriaInfraklasse:PlacentaMagnotorder:BoreoeutheriaSuperordre:EuarchontogliresStortrup:GnavereHold:gnavereUnderrækkefølge:PindsvinInfrasquad:HystricognathiSteam team:PhiomorphaSuperfamilie:BathyergoideaFamilie:Heterocephalidae Landry, 1957Slægt:Nøgne muldvarpe rotter ( Heterocephalus Rüppell, 1842 )Udsigt:Nøgen graver
Internationalt videnskabeligt navn
Heterocephalus glaber Ruppell, 1842
areal
bevaringsstatus
Status iucn3.1 LC ru.svgMindste bekymring
IUCN 3.1 Mindste bekymring :  9987

Nøgen muldvarprotte [1] ( lat.  Heterocephalus glaber ) er en lille gravende gnaver , den eneste art i slægten Heterocephalus og familien Heterocephalidae [2] [3] . Traditionelt klassificeret i familien af ​​gravere (Bathyergidae); i 2014 blev den adskilt i sin egen familie på grund af tilstedeværelsen af ​​skarpe morfologiske forskelle og oldtiden af ​​dens evolutionære linje, som afveg fra graverne i den tidlige oligocæn , for omkring 31,2 millioner år siden [3] .

Arten er kendetegnet ved unikke egenskaber for pattedyr: kompleks social organisering af kolonien, koldblodighed [4] , næsten fuldstændig fravær af uld , ufølsomhed over for nogle former for smerte (forårsaget af termiske forbrændinger og kemiske forbrændinger med syrer), udholdenhed overfor høje koncentrationer af CO 2 . Oprindeligt mente man, at individer var immune over for kræft generelt [5] , men i februar 2016 rapporterede amerikanske videnskabsmænd om to tilfælde af kræft registreret hos nøgne muldvarperotter (på trods af disse tilfælde er forekomsten af ​​kræft ekstremt lav sammenlignet med andre pattedyr ) [6] . Den lever en størrelsesorden længere end andre gnavere af lignende størrelse (op til 28 år [7] og endda 40 år [8] ). Aktiviteten med at reparere beskadigede baser og nukleotider i cellerne i den nøgne muldvarprotte er meget højere end i musens celler og kan være ansvarlig for, at levetiden for denne gnaver når 40 år (hvorimod den i en normal mus er halvandet år) [9] .

Udseende

Små gnavere med en kropslængde på 8-10 cm, en hale på 3-4 cm og en vægt på 30-35 gram. Hunnerne er større: de vejer fra 50 til 80 gram. Udseende vidner om tilpasningen til den underjordiske livsstil. Bygningen er tung. Hovedet er relativt stort, lavt og bredt, på en forkortet hals, hvilket også er karakteristisk for andre gravende gnavere (især alle gravere og bævere ). Hårgrænsen er næsten fraværende. Tykke hår vokser kun mellem tæerne, hvilket øger deres overflade, hvilket hjælper dyrene med at grave. Lemmerne er korte og tynde. Store fremspringende tænder bagtil er isoleret af udvækster af læberne, så jorden ikke kommer ind i mundhulen under gravning. Omkring 25 % af den samlede muskelmasse er i kæbernes muskler (hos mennesker er denne andel i benmusklerne). Huden er nøgen og rynket, lyserød eller gullig.

Sanseorganer

Øjnene er små - 0,5 mm, synet er dårligt. De ydre aurikler er reduceret, men hørelsen er akut, hvilket fremgår af det omfattende repertoire af lyde fra gravere.

Besidder en skarp dobbelt lugtesans , hvor gnavere bruger det primære lugtesystem til at søge efter mad, men ikke for at skelne deres slægtninge fra fremmede. Til sidstnævnte tilpassede de tilsyneladende [10] et yderligere olfaktorisk system, herunder det vomeronasale organ . Individuel anerkendelse af dyr i en koloni ved hjælp af et ekstra olfaktorisk system gør det muligt at skelne status for en slægtning, som dens livsstil helt afhænger af.

Nøgne gravere har også en udviklet følesans  - deres næseparti og hale er dækket af følsomme vibrissae , hvilket gør det nemt for gravere at bevæge sig gennem tunneler både med hovedet først og halen fremad.

Ufølsomhed over for smerte

Livsstil

Den nøgne muldvarprotte lever i de tørre savanner og halvørkener i Kenya , Etiopien og Somalia . De er hemmelighedsfulde gravende dyr, der lever af de underjordiske dele af planter, herunder saftige knolde og planteløg . De drikker ikke vand; væske opnås med mad. Mad opbevares i underjordiske spisekammer [11] . I fangenskab spiser de en række forskellige frugter og grøntsager.

Nøgne muldvarperotter lever i underjordiske kolonier på 70-80 individer, selvom der er observeret kolonier på op til 295 individer. Den samlede længde af tunnelerne optaget af en koloni kan nå 3-5 km, og den årlige udstødning af jord under gravning kan være 3-4 tons. Den sædvanlige diameter af tunnelen er 4 cm; de ligger i en dybde på op til 2 m og forbinder redekamre, latriner og foderområder. Graverne kommer normalt ikke til overfladen.

Tunneler graves samlet; som regel udvide dem efter regn, når jorden bliver blødere. Det arbejdende individ, der går foran, bider i hård jord med sine fortænder, som derefter rives til udgangen af ​​tunnelerne langs en "levende transportør" - en kæde på 5-6 dyr. Periodisk udskifter frontarbejderen en af ​​de bageste.

Funktioner ved social organisation

Nøgne muldvarperotter er eusociale  - den sociale struktur i deres kolonier ligner den for sociale insektkolonier . Alle individer i en koloni er beslægtede; sjældent genbosat. Indavl er almindelig, hvilket resulterer i en høj grad af genetisk lighed mellem medlemmer af en koloni. Et andet eusocialt pattedyr er damaran -ørken ( Cryptomys damarensis ), også medlem af graverfamilien.

Nøgne gravere er karakteriseret ved kropsasymmetri. Så kvinder har ofte 11 brystvorter i stedet for tolv - 5 på den ene side af kroppen og 6 på den anden. Denne asymmetri er formodentlig også resultatet af langvarig indavl.

I spidsen for kolonien står en enkelt ynglende hun (livmoder eller dronning), som kun parrer sig med 2-3 fertile hanner. Alle andre gravere, både hunner og hanner, er arbejdende individer. Fysiologisk er de i stand til at formere sig, men deltager ikke i det, mens de er i kolonien (som regel hele deres liv). Ligesom mange sociale insekter, hvis dronningen fjernes fra kolonien, kommer flere arbejdende hunner ind i en indædt kamp om dronningens stilling. Når en hun bliver en dronning, øges hun mærkbart i størrelse; hos voksne sker dette på grund af en stigning i afstanden mellem hvirvlerne.

De funktioner, som arbejdere udfører, afhænger af deres størrelse. Mindre individer vedligeholder tunnelsystemet, hjælper med at tage sig af ungerne og leder efter føde. De største sterile individer er "soldater", der tilsyneladende beskytter kolonien mod gravernes hovedfjender - slanger . I det meste af året udgør de udover regntiden kun 5 % af det samlede arbejde (med 25-40 % af antallet inde i kolonien). Efter regntiden udvider de aktivt netværket af tunneler og slår sig delvist ned og grundlægger nye kolonier. Mellemstore arbejderes adfærd er mellemstore. "Kaster" hos nøgne muldvarpe rotter passerer ind i hinanden med alderen, og der er ingen klar skelnen mellem dem, observeret for eksempel hos myrer . Hunnen beskæftiger sig udelukkende med at føde og producerer hundredvis af unger i løbet af årene af hendes liv (i et tilfælde blev omkring 900 unger dokumenteret på 12 år).

De har udviklet lydkommunikation: Nøgne muldvarperotter er i stand til at lave mindst 18 typer af forskellige lyde - flere [4] end nogen andre gnavere .

Metabolisme

I modsætning til de fleste pattedyr er muldvarperotter ikke i stand til at opretholde en konstant kropstemperatur , og den svinger med temperaturen i omgivelserne. De bremser varmetabet ved at samle sig i store grupper og soler sig også længe i tunneler tæt på overfladen. En langsom metabolisme (halv af andre gnavere) gør det muligt for gravere at overleve i underjordiske tunneler med meget lave iltniveauer og høje (dødelige for andre dyr) koncentrationer af kuldioxid . [elleve]

Neuronerne fra nøgne muldvarpe rotter er i stand til fuldt ud at genoprette deres funktion efter mere end en halv times iltsult, hvilket er 6 gange længere end den samme periode for almindelige mus (som har samme størrelse). Dette er rekord for pattedyr. Nøgne muldvarperotter bevarer livet igennem evnen til at modstå den mangel på ilt, som kun er til stede hos mennesker i begyndelsen af ​​livet, under fødslen [12] .

Funktioner ved reproduktion

Afkom i kolonien bringer kun den kvindelige dronning. Hun parrer sig kun med nogle få frugtbare hanner, og deres forhold forbliver konstant gennem årene. Graviditeten varer omkring 70 dage. Dronningen kan medbringe et nyt kuld hver 80. dag; Der er op til 5 kuld om året. En nyfødt vejer mindre end 2 g. Antallet af unger i et kuld er større end hos andre gnavere af denne størrelse. Det spænder fra 12 til 27 (det maksimale antal blandt pattedyr ), selvom hunnen kun har 12 brystvorter.Undersøgelser udført af amerikanske zoologer fra Cornell University har fastslået, at overfloden af ​​mælk i hunnen tillader ungerne at spise på skift. Hos nøgne muldvarperotter lægges grundlaget for social adfærd således i en tidlig alder. Dronningen fodrer ungerne i omkring 4 uger, selvom de begynder at skifte til fast føde i en alder af 2 uger. Ungerne spiser også den afføring, som arbejderne udskiller; på denne måde modtager de den bakterieflora , der er nødvendig for fordøjelsen af ​​planteføde. Unge gravere begynder at udføre arbejdernes funktioner i en alder af 3-4 uger. Fysiologisk i stand til reproduktion bliver omkring 1 år gammel.

Den forventede levetid for nøgne muldvarperotter er uden fortilfælde for små gnavere: i fangenskab levede de op til 28 år [7] (og endda op til 31 år [8] ). Dronninger lever mindst 13-18 år. Mekanismer, der opretholder så høje levetider, omfatter telomeraseaktivitet , høje niveauer af DNA-reparationssystemer , men de er ikke kendte nøjagtigt.

Nøgne muldvarperotter er ikke tilbøjelige til at danne kræftsvulster på grund af en dobbelt forsvarsmekanisme, der styrer cellevækst. Måske er dette en af ​​hovedårsagerne til en sådan rekordlevetid for gnavere. [13]

En fælles gruppe af biologer fra USA og Israel publicerede en artikel i tidsskriftet Aging Cell, som bekræfter deres hypotese om årsagerne til nøgne muldvarperotters usædvanligt høje levetid. Forskere (hovedsageligt fra University of Tel Aviv og University of Texas, hvor den største koloni af disse gnavere i USA er placeret - mere end 2.000 individer) sagde, at årsagen til nøgne muldvarperotters levetid tilsyneladende ligger i det høje indhold af proteinet neuregulin-1 . Det er placeret i lillehjernen, det vil sige i den del af hjernen, der styrer motorisk aktivitet.

Betydning for mennesket

I deres levesteder er nøgne muldvarperotter ret talrige og forårsager nogle skader på landbrugsafgrøder, især søde kartoffelmarker .

Den 10. november 2011 blev der publiceret en artikel i det videnskabelige tidsskrift Nature om nogle resultater af arbejdet med at dechifrere den nøgne muldvarprottes genom og dens primære analyse [14] [15] . Ifølge Science for Life Extension, en velgørende fond for videnskabelig forskning, er studiet af den nøgne muldvarprotte en af ​​25 videnskabelige ideer til livsforlængelse [16] .

Den nøgne muldvarprotte og aldringsfænomenet

Den nøgne muldvarprotte er et attraktivt objekt til at studere mekanismerne for aldring af en levende organisme.

I 1991 foreslog Richard Alexander og en række andre videnskabsmænd, at graveren er et neotenisk dyr. Tidligere blev neoteny, det vil sige organismens evne til at stoppe programmet for individuel udvikling på det nyfødte stadium, beskrevet for nogle amfibier.

Muldvarpegravere har mere end 40 "nyfødte" tegn [17] , herunder:

En række objektive biokemiske tegn indikerer også "nyfødthed".

Det er blevet antaget [18] at muldvarprottens neoteni (som formodes at være opstået som et resultat af den evolutionære nedlukning af organismens "ældningsprogram" på det genetiske niveau), som for en almindelig art ville føre til til dens udryddelse, blev kompenseret af dens eusocialitet .

Se også

Noter

  1. ↑ Sokolov V. E. Femsproget ordbog over dyrenavne. latin, russisk, engelsk, tysk, fransk. 5391 titler Pattedyr. - M . : Russisk sprog , 1984. - S. 203. - 352 s. — 10.000 eksemplarer.
  2. ↑  Heterocephalus glaber ( engelsk) i ASM Mammal Diversity Database .
  3. ↑ 1 2 Patterson BD, Upham NS En nyligt anerkendt familie fra Afrikas Horn, Heterocephalidae (Rodentia: Ctenohystrica)  (engelsk)  // Zoological Journal of the Linnean Society  : journal. - 2014. - Bd. 172 , udg. 4 . - P. 942-963 . — ISSN 0024-4082 . - doi : 10.1111/zoj.12201 .
  4. ↑ 1 2 Nøgne muldvarpe rotter bliver ikke brændt af syre eller peber • Science News . "Elementer" . Hentet 12. maj 2021. Arkiveret fra originalen 12. maj 2021.
  5. ↑ Nøgen og blind . lenta.ru . Hentet 12. maj 2021. Arkiveret fra originalen 5. maj 2021.
  6. ↑ Lishchuk, Oleg . Kræft blev først opdaget hos nøgne muldvarperotter , N+1 (10. februar 2016). Arkiveret fra originalen den 15. februar 2016. Hentet 11. februar 2016.
  7. ↑ 1 2 Udvikling af genomiske ressourcer og metoder til undersøgelse af langlivede arter . geonomics.senescence.info . Hentet 12. maj 2021. Arkiveret fra originalen 12. maj 2021.
  8. ↑ 1 2 Nøgen muldvarprotte (Heterocephalus glaber) lang levetid, aldring og livshistorie . Arkiveret fra originalen den 4. februar 2014.
  9. ↑ Forskere fra ICBFM SB RAS og ICBM SB RAS har etableret en mulig årsag til en nøgen muldvarprottes levetid Arkiveret 29. marts 2019 på Wayback Machine 9. november 2018
  10. ↑ Det primære lugtesystem er ikke vigtigt for kommunikationen af ​​nøgne muldvarpe rotter • Science News . "Elementer" . Hentet 12. maj 2021. Arkiveret fra originalen 12. maj 2021.
  11. ↑ 1 2 3 4 A. Shinder. Et dyr, der ikke føler smerte . 2000-Aspekter-Problemer nr. 26(420), 27. juni-3. juli 2008
  12. ↑ Nøgen muldvarprottehjerne sætter rekord for at overleve uden ilt . www.infox.ru _ Hentet 12. maj 2021. Arkiveret fra originalen 12. maj 2021.
  13. ↑ Nøgen muldvarprotte har dobbelt beskyttelse mod kræft Arkiveret 28. maj 2010 på Wayback Machine . www.medlabnews.ru
  14. ↑ Kim et al. Genom sekventering afslører indsigt i fysiologi og levetid for den nøgne muldvarpe rotte  //  Nature: journal. - 2011. - Oktober ( bd. 2011 , nr. 21 ). - P. pe7 . - doi : 10.1038/nature10533 . — PMID 21993625 .
  15. ↑ Det nøgne muldvarp rotte-genom er nøglen til hemmeligheden bag lang levetid? . Hentet 29. november 2011. Arkiveret fra originalen 14. december 2011.
  16. ↑ Videnskabelige ideer til livsforlængelse . // scienceagainstaging.com. Hentet 17. december 2011. Arkiveret fra originalen 7. november 2012.
  17. ↑ Hemmeligheden bag evig ungdom. Hvad er årsagerne til menneskelig aldring og død (utilgængeligt link) . Nyheder Mail.Ru. Hentet 5. februar 2018. Arkiveret fra originalen 6. februar 2018. 
  18. ↑ Genomet af den kræftresistente gnaver, den nøgne muldvarprotte, blev dechifreret (utilgængeligt link) . Nyheder Mail.Ru. Hentet 5. februar 2018. Arkiveret fra originalen 5. februar 2018. 

Links og kilder