نوعی سنجاب و همستر برای کمتر حس کردن سرما تکامل یافته‌اند

سنجاب زمینی و همستر، دو گونه از گروه جوندگان (در مقاسیه با سایر موش خرمایی و موش‌های خانگی)، با تکامل و ارتقای نورون‌های سیستم حسی در مقابله با فصل سرما به خواب زمستانی می‌روند

سنجاب

محققان دانشگاه Yale در آمریکا طی اکتشاف اخیر خود که در مجلهٔ Journal Cell Reports منتشر شده‌است، اعلام کردند سنجاب زمینی و همستر، دو گونه از گروه جوندگان (در مقاسیه با سایر موش خرمایی و موش‌های خانگی)، با تکامل و ارتقای نورون‌های سیستم حسی در مقابله با فصل سرما به خواب زمستانی می‌روند؛ در حقیقت این نورون‌ها قادر به تشخیص درجهٔ دما زیر ۲۰ درجه سیلسیوس نیستند و در نتیجه این دسته از جانوران قادر خواهند بود دمای بدن خود را تا مدتی طولانی بدون هیچ مشکل جدی پایین بیاورند و به خواب زمستانی فرو بروند.

خانم Elena Gracheva محقق، فیزویولوژیست و نورولوژیست برتر دانشگاه Yale، اعلام کرد: «اگر قرار بود این جانوران سرمای هوا را همان‌گونه که هست حس کنند، دیگر قادر نبودند به خواب زمستانی بروند؛ زیرا  سیستم عصبی به بدن دستور گرم کردن  خود را می‌داد و در نتیجه این‌گونه از جانوران شانس ادامه‌ٔ بقا را از دست می‌دادند.»

آزمایشگاهGracheva  با همکاری گروه  Sviatoslav Bagriantsev که در دانشگاهYale  اقدام به ایجاد یک آزمایشگاه فیزیولوژی حسی کرده‌اند، با فعالیت روی این موضوع اعلام کردند در حالی که موش‌های معمولی و موش خرمایی دارای یک گیرندهٔ مشابه بسیار حساس در مقابل سرما در ساختار نورون‌های خود هستند، ارتقا و تکامل سیستم حسی در همستر و سنجاب به شکل سرکوب سرما می‌باشد و گیرنده‌های حسی در نورون‌های به تحریک زیادی برای فعال‌شدن احتیاج دارند، در نتیجه بدن این دو جانور می‌تواند درجه دمای خود را به میزان زیادی  پایین بیاورد و به خواب زمستانی برود.

به منظور مقایسهٔ نحوهٔ زندگی و عملکرد بدن این دو گونه از جوندگان، محققان یک آزمایش روی دو گونه به طور همزمان انجام دادند؛ در این آزمایش دو صفحه که درجه حرارت آن‌ها قابل کنترل بود مورد استفاده قرار  گرفت، درجه حرارت یک صفحه روی ۳۰ درجه سلیسیوس تنظیم شد، صفحهٔ دیگر با حرارت پایین و متغیر بین صفر تا ۲۰ درجه سیلسیوس انتخاب شد.

وقتی دو گونه جوندگان بر روی این دو صفحه قرار گرفتند، به طوری که آن‌ها می‌توانستند آزادانه بین دو صفحه حرکت کنند، محققان مشاهده کردند موش‌های معمولی بیشتر ترجیح می‌دادند که روی صفحهٔ ۳۰ درجه سیلسیوس باقی بمانند، در حالی که همستر و سنجاب زمینی  اصلاً متمایل نبودند روی صفحهٔ گرم‌تر بمانند حتی زمانی که دمای صفحهٔ سردتر به ۵ درجه سیلسیوس نزدیک شد.

خواب زمستانی

محققان این رفتار را مرتبط به کانال یون‌هایی می‌داند که در نورون‌های حسی جوندگان قرار دارند. این یون‌ها TRPM8  نام دارند و فعال‌شدن این نورون‌ها منجر به احساس سرما در جانور می‌شود. در مقایسه با گونه‌ای از موش‌ها که به خواب زمستانی نمی‌روند، این یون‌های در سیستم حسی سنجاب زمینی و همستر حساسیت کمتری به سرما دارند.

زمانی که درجهٔ دما از ۳۰ به ۱۰ درجه کاهش پیدا می‌کند، این یون‌ها در موش‌های معمولی بسیار فعال می‌شوند اما هیچ فعالیتی در یون‌های گونهٔ دیگر ایجاد نمی‌شود، حتی وقتی که درجهٔ دما به زیر ۲۰ درجه سیلسیوس می‌رسد.

محققان زنجیرهای آمینواسید را در یون‌های  TRPM8 در دو گونهٔ جوندگان مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و به این نتیجه رسیدند با مهندسی معکوسTRPM8  در سنجاب زمینی این جانور  نیز به سرما حساس می‌شود.

مقاومت در برابر سرما در سنجاب زمینی و همستر نه تنها در زمان خواب زمستانی، بلکه زمانی که آن‌ها فعال هستند هم مشاهده می‌شود؛ به عنوان مثال سنجاب زمینی راه‌راه می‌تواند دمای ۲ درجه سیلسیوس را بین ۲ تا ۶ ماه دوام بیاورد. این گونه از سنجاب در منطقهٔ ویسکانسین آمریکا یافت می‌شود.

در سایر گونه‌ها استراتژی‌های متفاوتی برای سازگاری و بقا وجود دارد؛ به طور مثال  در پرندگان با مهاجرت به مناطق گرمسیری و در سایر پستاندارن کوچک با تغییر در شکل و فرم بدن خود. این ارتقا و سازگاری با محیط مثال خوبی است برای آشکار شدن این موضوع که چطور شرایط محیطی می‌تواند شکل ظاهری و ویژگی‌های سیستم حسی را در جانوران تغییر دهد.

در آینده محققان تصمیم دارند روی تغییر رفتار این جانوران در دماهای پایین‌تر و همچنین بررسی ساختار مولکولی اعصاب حسی در این جانوران تحقیق و بررسی کنند که مطمئناً بسیار پیچیده  و سخت می‌باشد.

درباره نویسنده