Що зігріває видр у холодному океані

Секрет криється не в жирі або хутрі: у тварини був виявлений більш тонкий і складний механізм - на клітинному рівні.

Цікавий факт: морські видри або калани мають самий густий на планеті хутро і є одними з небагатьох тварин-неприматів, що використовують знаряддя

«Витоки» в енергогенеруючих областях клітин м'язів допомагають видрам підтримувати метаболізм на високому рівні навіть у стані спокою. І він в три рази швидше, ніж можна було б очікувати у істот такого розміру. Відкриття дозволило зрозуміти, як видри зігріваються, і це може бути застосовано до інших морських ссавців.

«Це може змінити наше уявлення про еволюцію всіх морських ссавців, а не тільки каланів», - говорить екофізіолог Террі Вільямс з Каліфорнійського університету в Санта-Крус, яка не брала участі в дослідженні. Щоб жити в холодних океанах, ссавці повинні були виробити ефективні методи регулювання температури тіла.

У інших морських ссавців теж спостерігається високий метаболізм, але вони частіше покладаються на великий розмір своїх тіл і підшкірний жир. Морські видри ж худорляві і мають невеликі розміри. Вони найменші ссавці, що живуть в океані. Їх хутро, незважаючи на те, що він вважається найбільш густим на планеті, не може повністю захистити тіла тварин від втрати тепла. Вода проводить тепло в 23 рази ефективніше, ніж повітря, а невеликі тіла з малою площею поверхні втрачають тепло швидше, навіть якщо вони покриті густим хутром.

Вчені вже знали, що каланів виручає неймовірний метаболізм, завдяки якому температура тіла підтримується на рівні 37 градусів за цельсієм. Для цього тваринам доводиться щодня з'їдати багато їжі - приблизно 25% від маси свого тіла. Але дослідники не розуміли клітинне походження «прискореного метаболізму для вироблення тепла», - говорить фізіолог Травер Райт з Техаського університету A&M в Коледж-Стейшн.

Райт і його колеги шукали джерело тепла в м'язах видри. Їх маса становить від 40% до 50% від маси тіла тварин, тому їм нескладно впливати на обмін речовин в організмі. Команда взяла зразки м'язових тканин 21 видри, що живуть як у неволі, так і на волі, від немовлят до дорослих особин. Потім, використовуючи пристрій, званий респірометром, дослідники виміряли дихальну здатність м'язових клітин видри в різних станах. Після цього дані порівняли з дихальною здатністю клітин інших тварин, включаючи людей, їздових собак і морських слонів. Справа в тому, що швидкість обміну киснем дозволяє побічно виміряти вироблення тепла клітинами.

Дослідники виявили, що витоки в мітохондріях (енергогенеруючій частині клітин) виділяють додаткове тепло і відповідають за екстремальний метаболізм каланів. Мітохондрії прокачують протони через свою внутрішню мембрану, а їх просочування назад призводить до втрати тепла. Ці «витоки» протонів збільшують кількість енергії, що втрачається у вигляді тепла. Тому видрам необхідно з'їдати більше їжі, щоб заповнити ці втрати енергії.

Інші ссавці, включаючи дуже маленьких мишей, теж можуть виділяти тепло таким способом. Але калани досягли в цьому неймовірних висот: витоки протонів становлять близько 40% від загальної дихальної здатності м'язових клітин видр - більше, ніж у будь-якого іншого відомого науці ссавця. Вироблення тепла таким чином допомагає тваринам почуватися комфортно навіть у північних водах, температура яких становить близько 0 градусів за Цельсієм.