Голый землекоп
Зоопарк Цюриха, Швейцария.
Фотограф Nadine.
Зоопарк Цюриха, Швейцария.
Фотограф Nadine.
Гугл перевод:
Spalax и nannospalax — роды слепых слепышей, обитающих в Восточной Европе и Западной Азии. Они полностью слепы, их глаза полностью закрыты кожей.
Судя по всему, у слепого землекопа особых преимуществ нет. Это существо не только лишено зрения, но и проводит большую часть своей жизни под землей. Однако животное обладает редким талантом: способностью использовать магнитное поле Земли, чтобы найти дорогу домой. Было замечено, что слепые землекопы используют как обоняние, так и баланс для навигации на короткие расстояния.
На теле голого землекопа есть около 100 тонких волосков, которые действуют как вибриссы и помогают анализировать окружающую обстановку.
Зоопарк Сан-Диего, США.
Онлайн-курсов становится все больше, и нам интересно собрать статистику, чтобы лучше понимать запросы читателей Пикабу.
Пожалуйста, поделитесь своим мнением!
Комментарий автора: :D Это была моя первая реакция на встречу с Гигантским голым землекопом. Надо сказать, эта с*ка очень толстая, больно кусается и способна разрушать клетки на карте (т.е., копая грунт, сносить потолок и образовывать дыры в нём), но это, конечно же, не его проблемы.
Мой комментарий: да, его внешность сурово обманчива. Этот толстячок может доставить неприятностей. Причем в 0.E о его присутствии под домом можно было догадаться по обкопанным стенам и дырам в рандомных местах, в 0.F этот засранец стал гораздо тише. Если сломает лестницу из подвала у меня для вас плохие новости: умирать будете долго. Если не придумаете как выбраться и если будет куда. =)
Довольно часто встречаются статьи и заявления в средствах информации из серии "секрет генома голого землекопа станет ключом к сверхчеловеку!" или "голые землекопы станут ключом к бессмертию человека!" и т.д. и т.п. Когда слышу подобную информацию - мне почему-то сразу вспоминается Голлум (англ. Gollum) из произведений Джона Р. Р. Толкина 🤷♂️😀😆
https://ria.ru/20160915/1477043810.html
https://ria.ru/20111012/457155906.html
Голлум - прожил более 500 лет, плавал в лаве и т.п. 😆
Голые землекопы - их клетки хорошо сопротивляются действию всех типов клеточного старения, не чувствуют порезов и ожогов, нечувствительны к кислоте, уровень заболеваемости раком крайне низок по сравнению с другими млекопитающими, могут прожить 20 минут без кислорода, живут на порядок дольше других грызунов подобного размера (до 28 - 40 лет)... 🤷♂️👍
В полупустынях далёкой Эфиопии жизнь не слишком комфортна. Особенно под землёй. Там мало еды, мало кислорода и совсем нет света. В этих условиях голые землекопы стали тем, кем они являются.
Начнём, пожалуй, с социальной структуры. Живут они колониями по 70-80 особей. Потомство даёт только одна самка и два-три самца. Остальные заняты хозяйственными работами, которые распределяют между собой в зависимости от возраста (размера). Было замечено, что более крупные особи реже участвую в рытье нор, а вместо этого... Берегут силы на случай ЧП. ЧП у землекопов бывают двух видов. Первый - нападение хищников. Второй - голод. Взрослые землекопы полезны и против того и против другого. Если со змеями они борются просто вступая в драку, то проблема голода решается более оригинальным путём. Медленный метаболизм землекопа позволяет ему накопить в своём кишечнике приличное количество еды. Когда собратьям становится нечего кушать землекоп-бочка какает недопереваренными кореньями, которые с удовольствием поглощаются его родственниками. Аналогичная система есть и у некоторых видов муравьёв, с той лишь разницей, что в их случае пища отрыгивается.
К слову о метаболизме. Землекопы - одни из немногих холоднокровных млекопитающих. Медленный обмен веществ позволяет им выживать в условиях тотальной нехватки еды и кислорода. Содержание углекислого газа в норах землекопов может достигать 10 процентов, а содержание кислорода — падать до 5-6 процентов (для сравнения, в обычном воздухе содержится не больше 0,04 процентов углекислого газа, и более 20 процентов кислорода). Такая среда губительная для большинства "нормальных" млекопитающих, поэтому считается частью системы пассивной безопасности. Единственными естественными врагами землекопов являются змеи.
Характерный внешний вид (отсутствие шерсти и ушных раковин, большая голова), неспособность поддерживать постоянную температуру тела, устойчивость к высоким концентрациям СО2, отсутствие восприимчивости к боли и ряд биохимических характеристик позволили предположить, что голые землекопы являются неотеническими (застрявшими на детской стадии) животными. Это означает, что они не развивали все перечисленные признаки по отдельности с нуля, а нашли способ останавливать некоторые аспекты своего развития на ранних стадиях и совмещать особенности младенцев такие как перечисленные выше с особенностями взрослых например функциональной репродуктивной системой и развитым способным на социальные взаимодействия мозгом.
Греют друг друга собираясь в кучу
Автор: Сева Хлопников
Источник
Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!
Данная заметка написана по просьбе комментатора.
Когда я обучался в магистратуре, нам читал лекции профессор Валерий Степанович Тырнов, исследователь старения. Натура увлечённая, он рассказывал немало удивительного. Например, о том, что обнаружил на сыре штамм плесени, способный расти при отрицательных температурах, который содержит в морозилке, несмотря на протест жены. Профессор надеялся принять с этим штаммом участие в экспериментах, изучающих возможности терраформирования Марса. Ещё он рассуждал о внедрении в геном человека генов, отвечающих за фотосинтез, с целью получения «зелёных человечков», питающихся солнечным светом. Когда я сдавал экзамен профессору, у него уже отказывало зрение. В следующем семестре Валерий Степанович умер. Он пытался успеть победить старение, но не успел. Рассуждая вслух, Валерий Степанович говорил, что первый заметный признак старения у человека проявляется очень рано, зачастую – в подростковом возрасте. Это – кариес постоянных зубов.
Конечно, сегодняшняя заметка будет во многом философской. Таков уж предмет разговора. Начнём с того, являются ли старение и смерть универсальным законом природы, как то утверждает сказочница Урсула Ле Гуин.
Говоря о старении и естественной смерти, мы имеем в виду, прежде всего, многоклеточных животных. Среди одноклеточных и растений явления старения и смерти весьма размыты. Да, согласно новым научным данным, существует т.н. клональное старение штаммов микроорганизмов: для одних существует ограниченное количество делений митозом (бесполое размножение), для других биологические часы обнуляются лишь в одной из разделившихся половинок. Это т.н. репликативное старение. Многие исследователи говорят о хронологическом старении самих клеток простейших организмов. Но это лишь с одной стороны. С другой стороны, теоретически бессмертны растения, размножающиеся вегетативно. Кто может сказать, сколько лет существует традесканция, высаженная в горшок черенком, отделённым от традесканции из другого дома, и та, в свою очередь, когда-то была черенком… Это всё один и тот же геном, один и тот же индивидуум, с генетической точки зрения. В центре пустыни Мохаве произрастает King Clone – клональная колония креозотового куста (Larrea tridentata), возраст которой оценивается в 11700 лет.
Отдельно следует коснуться т.н. пренебрежимого старения. Это такая степень старения, когда практически невозможно установить корреляцию между возрастом и вероятностью смерти. Смерть наступает от случайных причин. Некоторые учёные считают, что понятие пренебрежимого старения применимо к людям, дожившим до 90-100 лет. Так, алеутский морской окунь (Sebastes aleutianus) живёт до 205 лет, моллюск исландская циприна (Arctica islandica) – 400 лет, коробчатая каролинская черепаха (Terrapene carolina) – 138 лет. Возраст антарктических губок Scolymastra joubini оценивается от 15 до 23 тыс. лет.
Наблюдения за гигантскими груперами (Epinephelus lanceolatus), длиной 2,5 м. и весом до 400 кг. (живут 100-120 лет) показали, что старые особи проигрывают конкуренцию молодым. Они менее поворотливы из-за огромных размеров, зачастую не имеют возможности спрятаться в пещеру. Но они не стареют. Они по-прежнему отлично видят малейшее шевеление усика креветки из-под дальнего камня. Они просто перерастают свою экологическую нишу.
Максимальная продолжительность жизни человека – 120 лет.
И всё же, главным свидетельством того, что старение и смерть не есть универсальные законы биологии, является бессмертие самой биосферы. Жизнь на Земле существует миллиарды лет. Клетки и их колонии (а многоклеточный организм в некотором смысле можно рассматривать как колонию клеток) эволюционируют, но процесс этот не прекращается, несмотря на клональное старение, случайности и прочее. Однако, к этому моменту мы вернёмся позже. Главное для нас здесь понять: старение и естественная смерть не являются универсальными законами биологии, а значит, у человечества есть надежда.
Теперь попробуем классифицировать современные теории старения. Во-первых, следует выделить 2 большие группы эволюционных теорий старения.
Первая группа – это эволюционные теории старения, полагающие старение и смерть эволюционным приобретением. Эти теории могут доставить некоторый психологический комфорт. Старение, согласно им – программа, приобретённая видом в процессе эволюции, и стоит только её вырубить…
Весьма популярны ныне теории, связанные с т.н. лимитом (пределом) Хейфлика. Такова теломерная теория Оловникова. В соматических клетках с диплоидным набором хромосом размеры теломер (участков ДНК на концах хромосом) с каждым делением клетки сокращаются, по причине отсутствия фермента теломеразы в клетке. Когда теломеры станут достаточно коротки, ДНК-полимераза потеряет способность реплицировать концы молекулы ДНК. Включается процесс апоптоза – запрограммированного саморазрушения клетки. Так, предельное число делений для клеток человеческого организма – 52 деления.
Клетки, в которых функционирует теломераза – бессмертны. Таковыми являются половые и раковые клетки. Полагается, что теломераза исчезла в соматических клетках не случайно, а для подавления опухолеобразования.
Линия клеток HeLa из раковой опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лакс, умершей в 1951 г, считается бессмертной. В декабре 1960 года клетки HeLa первыми полетели в советском спутнике. В 1968 г. на борту советского космического аппарата «Зонд-5» они облетели вокруг Луны. Эти клетки эволюционировали за прошедшие годы. Иногда они способны заражать культуры других клеток. Лен Ван Вален описал эти клетки как новый вид организмов – Helacyton gartleri, впрочем, обычно биологи не относятся к последнему всерьёз.
Вот почему, изучение голых землекопов (Heterocephalus glaber) входит в список 25-ти научных идей для продления жизни. Голые землекопы – грызуны, обитающие в полупустынях Кении, Эфиопии и Сомали. Живут колониями по 70-80 особей. Во главе колонии – матка, или королева, которая спаривается с 2-3 самцами. Прочие особи колонии – рабочие (как у общественных насекомых). Голым землекопам свойственна хладнокровность. Не чувствительны к боли и ожогам кислотой. Могут доживать до 31 года, что аномально для грызунов (мышь живёт около полутора лет). Не болеют раком. Длина теломер в клетке регулируется. Наносит вред полям батата.
Рассмотрим теперь теории, рассматривающие старение как следствие повреждения клеток. Это вторая группа теорий старения.
Действительно: в мире стареет всё. Изнашивается ботинок, точит вода камень, солнца превращаются в красные гиганты… Эта группа теорий старения рассматривает старение как результат отсутствия программы репарации и способна вызвать некоторый психологический дискомфорт. Ведь написать программу это совсем не то, что просто её удалить, не так ли?
Рассмотрим одну из таких теорий, т.н. теорию накопления мутаций. Согласно этой теории, предложенной Питером Медаваром в 1952 году, естественный отбор препятствует накоплению вредных мутаций, проявляющихся до возраста, достижение которого необходимо организму для реализации репродуктивных функций. Далее действие естественного отбора ослабевает, и накопившиеся вредные мутации, проявляющиеся после прохождения организмом репродуктивного цикла, обеспечивают феноменологию старения. Очевидно, что домовой мыши с быстрым метаболизмом, маленьким тельцем и быстрым репродуктивным циклом, долгая жизнь ни к чему, другое дело – огромный слон, которому необходимо выносить слонёнка. Не отвергая ценного наблюдения о существовании некоторой корреляции между длиной репродуктивного цикла и продолжительностью жизни, отметим, что на настоящий момент теория накопления мутаций остаётся гипотезой.
Гораздо ближе автору этих строк т.н. теория одноразовой сомы. Согласно этой теории, в процессе эволюции стоял вопрос об ограниченности ресурсов. Ресурсы могли быть потрачены на репарацию, а могли быть потрачены на другие функции. В итоге они были потрачены на репарацию (восстановление) ровно на столько, сколько необходимо для реализации репродуктивного цикла. Поскольку жизнь это эволюция нуклеиновых кислот… И природа любит оптимизацию: у полихет – множество параподий, у их потомков членистоногих число ног с повышением уровня организации сокращается. У речного рака 5 пар ходильных ног, у паука – 4, у насекомых – 3, а клопу водомерке для прыжков по воде достаточно 2 пары, 3-я пара передних лапок – специализирована. В целом, данный взгляд на эволюцию старения разделяется основной частью биологического сообщества.
Однако, эволюционные теории старения рассматривают этот процесс в самых общих чертах. Отдельной категорией следует отметить теории старения, рассматривающие конкретные механизмы старения. Одну такую теорию (связанную с пределом Хейфлика) мы уже рассмотрели. Другая подобная теория – свободнорадикальная теория старения. Она утверждает, что старение происходит из-за накопления в клетках повреждений, нанесённых свободными радикалами с течением времени. Свободными радикалами называются молекулы или атомы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешнем электронном уровне. Очевидно, что в основе этой теории во многом лежит эмпирическое наблюдение: животные с интенсивным метаболизмом живут меньше, чем животные с медленным метаболизмом. Сравните землеройку и черепаху. Одна из модификаций свободнорадикальной теории – митохондриальная теория старения, отводящая ключевую роль в процессе таким органоидам клетки, как митохондрии. Вряд ли свободные радикалы являются единственной причиной старения, однако, не следует забывать, что данный подход предполагает возможность увеличения продолжительности жизни при соблюдении определённой диеты (низкокалорийной) и регулярных занятиях спортом.
Автор этих строк придерживается взгляда, что старение связано с множеством механизмов. По аналогии с ботинком: он стирается, и одновременно у него может отклеиваться подошва. Это т.н. системный подход к старению, разделяемый большинством биологов.
Человек мечтает о вечной молодости и бессмертии с тех пор, как осознал себя смертным. Николай Фёдоров, предтеча и вдохновитель Циолковского, мечтал о воскрешении в будущем всех, когда-либо живших, силами науки. Эта идея не так утопична, как может показаться на первый взгляд, если учесть, что человеческий разум трансформирует в природе всё, с чем не может смириться. Люди не могли смириться с тем, что не способны летать, и, в конце концов, создали летательные аппараты. Может ли человек смириться со смертью близких? Нет.
Однако, сейчас нас интересует лишь остановка старения: существует ли в природе радикальный механизм омоложения? Доктор биологических наук Николай Мушкамбаров считает, что таким механизмом является мейоз – процесс образования половых клеток, известный каждому из школьных учебников биологии.
И вот тут нам придётся вступить в область научной фантастики.
Механизм обнуления биологических часов существует, и этот механизм воспроизводится в процессе полового размножения. Однако, обновлённый организм отличается от исходных родительских, но главное – занимает отдельное, искривлённое по Вернадскому, пространство. Даже если мы говорим об эмбрионе в теле матери. Доктор Мушкамбаров рассуждает о возможности запустить необходимые для обновления процессы мейоза в соматических клетках, нужно только полностью определить гены, ответственные за разные аспекты мейоза. Конечно, Мушкамбаров, оговаривается, что пока речь идёт о фантастическом проекте.
Однако, будучи фантастом, я готов пойти в рассуждениях дальше. Что, если, при помощи генной инженерии, мы полностью перепрограммируем геном, и обновлённый организм будет, подобно плесени, постепенно прорастать в организме, подлежащем репарации? В конце концов, мы можем применить медицинские нанороботы, искусственный интеллект для замены изношенных органов. Было время, компьютер представлялся фантастикой. А теперь нейросети способны анимировать лица на фотографиях 150-летней давности… Конечно, нынешние технологии перед тем, что предполагается - деревянные счёты на фоне современного компьютера, но... Есть целое новое направление: синтетическая биология. Существует такое понятие, как синтетический морфогенез – контролируемое развитие органов, систем и частей тела организмов, посредством активации специфических молекулярных механизмов. Нужно лишь полностью выяснить механизмы, при помощи которых клетки самоорганизуются в сложные ткани. И если прописать в геном автоматическую программу… Вряд ли такой бессмертный человек может быть отнесён к одному из существующих надцарств живой природы: эукариоты, либо прокариоты. Такие самообновляющиеся существа следует будет выделить в отдельное надцарство… Да, я увлёкся фантастикой.
Однажды я беседовал обо всём этом со специалистом по старению (на тот момент – кандидат наук, преподаватель МГУ). Он отвечал, что его мысли движутся в том же направлении.
Тут возникнет множество этических противоречий. Подобная власть над биологической природой означает утрату смысла не только для таких понятий как возраст, пол, раса, внешний облик (всё это окажется легко трансформируемым в течение жизни), но и для привычных нам всем свойств человеческого организма (вспомните зелёных человечков профессора Тырнова, или человека-амфибию Беляева). Да, это философия трансгуманизма. Не цифровой трансгуманизм (киборгизация или оцифровывание человека, что мне неприятно), но биологический. Однако, прежде чем пугаться, задумайтесь над тем, что трансгуманистические преобразования начинаются ещё тогда, когда первобытный человек впервые применил зубный протез. Вопрос лишь в мере…
Вдумайтесь, как мало живёт человек. Если вы увлекаетесь историей, палеонтологией, фантастикой, следите за политическими событиями, вам должно быть знакомо это чувство: вы никогда не узнаете, что будет через двести, тысячу лет… Не увидите смены формаций, не увидите новой, посткайнозойской эры… Не узнаете, есть ли жизнь в пределах иных звёздных систем. При том, что можете свободно перемещаться в воображении сквозь тысячелетия и эоны в прошлое. Доживём ли? Я считаю, что шанс дожить до ощутимого продления срока жизни у нас есть, а там глядишь, и... Конечно, увеличение численности населения предполагает освоение дальнего космоса...
Фридрих Энгельс полагал свободу осознанной необходимостью и говорил о скачке из царства необходимости в царство свободы. Именно о таком прыжке в царство биологической свободы, при условии познания биологических необходимостей, идёт речь. Ещё буддистские философы мечтали остановить колесо Сансары, бесконечный круговорот рождений, страданий и смертей. Жизнь в древней Индии была настолько тяжела, что эта остановка мнилась мрачным для современного человека способом: уходом в абсолютное небытиё. Когда я однажды впервые воспроизвёл биуретовую реакцию на белок в лаборатории, то вдруг осознал, что в этом и заключается конечный смысл науки биологии: остановить колесо, и каждая установленная учёными реакция, позволяющая идентифицировать те, или иные биологические молекулы, подобная этой, окрашивающей содержимое пробирки в лиловый цвет, каждая новая формула, приближает человечество к этому часу. Майский ветер с запахом пыльцы врывался в раскрытое окно, хотел бы я вновь пережить эту гамму чувств…
В заключение отмечу вот что. Рыночная экономика не заинтересована в индивидуальной эволюции и бессмертии каждого. Подобно тому, как биологическая эволюция заинтересована лишь в продлении рода, она заинтересована в умножении прибыли. Подумайте об этом.
Отдельно рекомендую прочесть:
О голых землекопах:
https://biomolecula.ru/articles/preodolevshie-starenie-chast...
О волшебной силе мейоза:
https://www.nkj.ru/archive/articles/24069/
Тюлин Д.Ю., кандидат биологических наук
Разный тип диалектов обусловлен у этих животных не генетикой, а культурной подготовкой — вокализации землекопов разнятся в зависимости от места, где и с кем они выросли.
Кажется, голые землекопы никогда не перестанут нас удивлять. Казалось бы — ну, живут где-то там под землей небольшие безобидные грызуны, морщинистые и лишенные шерсти. Но нет, у этих зверьков масса отличий от своих сородичей. Например, землекопы живут колониями, похожими на муравьиные, во главе с королевой, которая единственная имеет право на размножение. А еще они могут жить без воды и обходиться без кислорода, не боятся боли и отличаются чрезвычайно длинным сроком жизни. Недавно ученые также узнали, что эти грызуны почти избавились от наружных ушных раковин в процессе эволюции, жаждут завоеваний и берут в плен чужих детенышей.
Но и это не предел — новое открытие о землекопах совершила команда ученых во главе с нейробиологом Элисон Баркер. Их статья опубликована в журнале Science.
Оказалось, что голые землекопы пополнили ряды животных с «подтвержденным вокальным диалектом». Их вокализации различаются в зависимости от того, откуда они родом — точно так же, как мы говорим с разными акцентами. Среди других членов этой группы вокалистов — китообразные, летучие мыши, певчие птицы и, конечно, приматы.
Однако у землекопов обнаружились странности и тут: диалект голого землекопа меняется, учитывая их странную социальную структуру, похожую на жизнь в муравьиных колониях. Иными словами, акцент этих грызунов напрямую зависит от акцента королевы их колонии.
«Королеве приходится управлять 300 особями в колонии, и это непростая задача», — отмечает нейробиолог Элисон Баркер из Центра молекулярной медицины Макса-Дельбрюка (MDC) в Берлине. «Поэтому я думаю, что общий диалект действительно помогает в этом».
Голые землекопы довольно болтливы. Среди их репертуара можно выделить по крайней мере 17 различных вариантов писков, щебета и похрюкивания. Самый частый звук — это тихое чириканье, которое они используют в качестве приветствия. На такой призыв другая особь обязательно откликается — что-то вроде пароля.
Баркер и ее коллеги проанализировали более 36 000 звуков у 166 землекопов из семи колоний, расположенных в Германии и Южной Африке. Затем команда обучила нейросеть изучать образцы «чириканья», что позволило им надежно идентифицировать особей в любой отдельной колонии только по их звукам. Воспроизводя сигналы отдельным грызунам, исследователи наблюдали гораздо более высокую скорость реакции на приветствие из своей собственной колонии, чем из других, что демонстрирует уникальность «говора» каждой колонии.
Голые землекопы щебечут с акцентами
Позже Баркер и ее команда организовали еще один эксперимент: они брали детенышей из одной колонии и отправляли расти в другую, чтобы проверить, сохраняется ли акцент генетически (переходит от родителей) или появляется благодаря окружению. К трем месяцам детеныши успешно переняли позывы своей новой колонии. За два года изучения одна из колоний потеряла двух королев. Это позволило исследователям зафиксировать изменения акцентов колонии во время ее перехода от одной правительницы к другой.
«Мы утверждаем, что когда королева отсутствует, диалект колонии пропадает, поэтому кажется, что она важна не только для поддержания контроля над колонией, но и для поддержания некоторых сигналов, необходимых для сохранения единения в колонии», - поясняет Баркер.
Когда в колонии появилась новая королева, ее подданные вскоре приспособились к ее версии приветственного призыва. Это показывает, что даже во взрослом возрасте землекопы способны изучать новые версии звуков, демонстрируя, что их язык является культурным плодом, а не генетическим. Землекопы чрезвычайно территориальные существа, и их приветственная система позволяет им мгновенно распознавать захватчиков, которых они без колебаний атакуют и убивают.
Это первый пример передачи социальной информации через звук у грызунов — существ, которые сильно отличаются от других животных с такой системой вокализации. Такое предположение о конвергентной эволюции (где эволюция находит одно и то же решение проблемы у разных видов, не связанных напрямую) добавляет все больше доказательств того, что сложные вокализации тесно взаимосвязаны со сложностью социальной структуры у отдельных видов.