چگونه پستاندارانی که در ارتفاعات بالا زندگی می‌کنند، بقای خود را تضمین می‌کنند

محققان در یک مطالعه جدید دریافتند که موش گوش‌برگ آند (P. vaccarum) با تغییرات ژنتیکی و متابولیکی خاص، به زندگی در ارتفاعات بالا با کمبود اکسیژن و دمای پایین سازگار شده است. این موش هم در سطح دریا و هم در ارتفاعات بالا به خوبی زندگی می‌کند و توانایی ویژه‌ای برای حفظ دمای بدن در شرایط دشوار دارد.

🏔️ راز بقا در ارتفاعات بلند

زمانی که محققان به قله آتشفشان خوابیده آند، لیلاییاک (Llullaillaco)، خطی کوچک و پشمالو را زیر سنگی دیدند، به چشم‌هایشان باور نکردند. تاکنون هیچ پستانداری در ارتفاع ۲۲,۰۰۰ فوتی (معادل ۶۷۱۰ متر) لیلاییاک پیدا نشده بود، اما در اینجا یک موش گوش‌برگ آند (Phyllotis vaccarum) در حال حرکت بر روی سطح یخ‌زده آتشفشان دیده شد. آتشفشان لیلاییاک در کوه‌های آند، بالاترین آتشفشان فعال تاریخ شناخته شده است.

📊 مطالعه جدید

حال در یک مطالعه جدید که در نشریه Science منتشر شده است، این محققان بیولوژی موش P. vaccarum را به تفصیل توصیف کردند. آنها تغییرات غیرمنتظره ای در ژنتیک و متابولیسم این موش شناسایی کردند که به بقای آن در محیطی دشوار کمک کرده است؛ جایی که سطح اکسیژن به نصف سطح دریا کاهش یافته و دمای هوا تقریباً همیشه زیر صفر است.

🧬 ویژگی‌های منحصر به فرد P. vaccarum

یکی از ویژگی‌های جذاب این موش این است که هم در سطح دریا و هم در ارتفاعات بالا به خوبی زندگی می‌کند. در این مطالعه، شویر لیف هاردت، یک دانشمند داده‌های بیوانفورماتیک از دانشگاه مونتانا و همکارانش ۱۶۷ نمونه از P. vaccarum را از نواحی مختلف زیستگاهی این گونه جمع‌آوری کردند. آنها موش‌هایی را که در طول پنج سفر اکتشافی با ارتفاع بالا در آند مرکزی به دست آمده بودند و همچنین از مناطق با ارتفاع کمتر گرفتند.

⛰️ آزمایش در شرایط واقعی

تیم محققان موش‌ها را در محیط‌های آزمایشگاهی قرار دادند که شرایط کم اکسیژن و دمای پایین را شبیه‌سازی می‌کرد. آنها دریافتند که موش‌های P. vaccarum در ارتفاعات بالا، نسبت به خویشاوندان خود در ارتفاعات پایین‌تر، فعالیت بیشتری در تولید انرژی و حفظ دمای بدن نشان می‌دهند. این موضوع نشان‌دهنده توانایی این موش‌ها در حفظ دمای بدن بالا حتی در شرایطی با کمبود اکسیژن است.

🧬 تفاوت‌های ژنتیکی

تیم از توالی‌یابی کل ژنوم برای بررسی تفاوت‌های ژنتیکی بین جمعیت‌های P. vaccarum در ارتفاعات بالا و پایین استفاده کرد. نتایج نشان داد که ژنوم‌های این دو جمعیت بسیار مشابه هستند و این شباهت کمک کرد تا تغییرات کوچک بر اساس سازگاری با محیط مشخص شود. آنها همچنین چندین تغییر ژنی شناسایی کردند که ممکن است به موش‌های ارتفاعات بالا در سازگاری با بلندی کمک کند.

🍃 سازگاری با شرایط سخت

محیط‌های سخت مانند شیب‌های لیلاییاک نه تنها چالش‌های محیطی مختلفی را برای زندگی ایجاد می‌کنند، بلکه مجموعه‌ای از مشکلات و چالش‌های دیگر را نیز به همراه دارند. محققان نتیجه‌گیری کردند که P. vaccarum به‌طور کامل به نیشی سازگار شده است که در آن غذا، اکسیژن و گرما از اهمیت بالایی برخوردارند.