Африканский континент богат разнообразной фауной, здесь обитают около 1000 видов млекопитающих и 1500 видов птиц, а одни из самых интересных местных обитателей — голые землекопы. Это небольшие грызуны, которые представляют собой очень странный вид: они не чувствуют боли от порезов или ожогов, их кожа не повреждается при взаимодействии с кислотами, они практически не болеют раком и живут до 31 года, что для грызунов практически вечность.
Еще одна и, пожалуй, самая поразительная «суперспособность» голых землекопов — то, что они могут обходиться без кислорода до 18 минут, когда обычные лабораторные мыши не могут продержаться и 1 минуты.
Согласно исследованиям, проведенным в лабораториях Чикаго и в Берлине, эти животные могут в течение шести часов выживать в среде с крайне низким уровнем кислорода и до 18 минут обходиться вообще без него. В чем их секрет?
Клетки человека, так же как и клетки других млекопитающих, в качестве топлива обычно используют кислород и глюкозу, и без кислорода большинство клеток млекопитающих начинает погибать. Однако эволюция нашла для голых землекопов решение этой проблемы.
Гэри Левин, нейробиолог из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка в Берлине и соавтор исследования, опубликованного в журнале Science, сказал, что он и его команда обнаружили, что когда мозг и сердце голого землекопа лишены кислорода, то его клетки переходят на другой тип сахара — фруктозу.
По сути, голые землекопы начинают вести себя как растения, преобразуя фруктозу в энергию для нейронов без участия кислорода. Таким образом, при переключении на фруктозу, организм, даже при низком уровне или отсутствии кислорода, может просуществовать какое-то время без вреда для себя. Метаболизируя фруктозу, голые землекопы входят в «анабиоз», благодаря которому обеспечивается сохранность их жизненно важных органов.
К несчастью, для грызунов одним из побочных продуктов переработки фруктозы является молочная кислота, которая без восстановления доступа к кислороду приводит к деградации клеток.
Во время опытов в лаборатории голые землекопы, находясь в «анабиозе» в среде с нулевым содержанием кислорода, время от времени пытались дышать, будто их тела проверяют можно ли уже выходить из «режима энергосбережения». А после того как ученые снова пускали кислород, грызуны за считанные секунды просыпались.
Такая адаптация, по мнению ученых, позволяет голым землекопам выживать под землей, когда уровень кислорода в их туннелях падает до критического уровня, а это может происходить довольно часто.
Поскольку землекопы дышат в закрытой среде, запас кислорода может быстро израсходоваться, при этом уровень углекислого газа в поземных туннелях землекопов может быть в тысячи раз выше, чем на поверхности.