Как землеройки стали моими питомцами, или всё землеройках (ч. 10)⁠⁠

Эксцентричные эксперименты

Собирая материал для этой статьи, я была глубоко удивлена тем, что землеройки как подопытные принимают участие в огромном количестве самых разнообразных экспериментов. В этих лабораторных исследованиях изучается в основном образ жизни того или иного вида землероек, их поведение и внутривидовое взаимодействие, а также анатомия и физиология этих животных. Но немалое количество опытов посвящено выяснению потенциальной пользы землероек для науки. Вот об этом я и хотела бы рассказать.

Феномен Денеля

Исследуя уже известный вам феномен Денеля, генетики установили, что некоторые гены землероек отвечают за сокращение и восстановление количества нейронов мозга. У людей прогрессирующая гибель нейронов приводит к неизлечимым нейродегенеративным заболеваниям (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и др.). Теперь учёные пытаются понять, какую потенциальную пользу можно извлечь из этой способности землероек - уменьшать, а затем вновь восстанавливать мозг - для диагностики и лечения когнитивных расстройств у людей. Моделью для изучения в данном эксперименте стала обыкновенная бурозубка.

Экология

Образ жизни обыкновенной бурозубки заставил учёных-экологов присмотреться к ней и как к помощнику в решении практических задач. Давно известно, что современная цивилизация сильно мусорит на планете, в том числе, отравляя почву в местах своего плотного обитания. Насекомые, ползающие в этой почве, накапливают в себе токсины, которыми заражён грунт. Затем землеройки съедают этих насекомых, и уже в их телах откладываются промышленные яды. И завершается процесс исследованием организма землеройки для определения характера и количества загрязнений в той или иной местности, что позволяет учёным выявить источники загрязнения, отследить его динамику и предложить меры по борьбе с ним. Полюбуемся ещё раз на землеройку-помощницу.

Яд

Вещества, которые содержатся в яде землероек, потенциально могут быть полезны для лечения некоторых заболеваний у людей. В слюне обыкновенной короткохвостой бурозубки обнаружен компонент - сорицидин, который может быть эффективен в лечении рака яичников, простаты и молочных желёз. Эта землеройка часто упоминалась в моей статье, но взгляните на эту прелесть ещё раз.

Старение

Участницей эксперимента на этот раз стала обыкновенная белозубка. Эта землеройка примечательна тем, что в естественной среде живёт очень недолго (около 18 месяцев), но в неволе её продолжительность жизни увеличивается до 30 месяцев. Особям, отобранным для лабораторных испытаний, вводили подкожно имплант с непрерывной подачей мелатонина. В ходе эксперимента выяснилось, что стареющие землеройки, непрерывно получающие мелатонин, сохраняли тот же ритм жизни, что и молодые особи, в отличие от старых землероек, оставшихся без мелатонина. Этот эксперимент проводился с целью подробнее изучить предполагаемую антивозрастную роль мелатонина, демонстрируя, что непрерывное введение этого вещества задерживает начало старения. Кроме того, землеройка, по-видимому, является многообещающей моделью млекопитающих для выяснения точных взаимосвязей между мелатонином и старением.

Сердце

Как вы уже знаете из предыдущих частей, сердце у землеройки бьётся очень быстро, частота сердечных сокращений в состоянии покоя достигает 17 ударов в секунду, что примерно в 10–17 раз превышает частоту сердечных сокращений у людей. Учёным давно был интересен механизм работы сердца землеройки. Причиной того, что землеройка не погибает от такого экстремально быстрого сердцебиения, стали особенности состава сердечного белка – тропонина. Не буду вдаваться в сложные научные подробности. Скажу лишь, что эти знания о работе сердца землеройки могут быть полезны для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Например, установленные в ходе эксперимента данные могут помочь в разработке методов лечения сердечной недостаточности у людей. Одной из подопытных была болотная бурозубка.

Лечение рвоты

Все мы сталкивались с этим неприятным состоянием, но оно, как правило, краткосрочно, поэтому большинство из нас не нуждаются в лечении рвоты. Однако есть те, кому регулярно требуются сильные противорвотные препараты. Наука занимается изобретением всё более эффективных средств для лечения рвоты. Состояний, которые сопровождаются тошнотой и рвотой, очень много: инфекции, воздействие токсинов, заболевания ЖКТ, беременность, укачивание, химиотерапия. Очевидно, что поиск методов избавления человека от этого мучительного симптома, является одним из значимых направлений научных исследований в области медицины. Используя в своих экспериментах разных млекопитающих, учёные пришли к выводу, что именно землеройка подходит лучше всего для изучения механизмов появления рвоты. Дело в том, что гены землеройки, отвечающие за возникновение рвоты, имеют высокое сродство к геному человека. Малый скрытоух и гигантская белозубка стали идеальными кандидатами для этого эксперимента.

Shrewbot

Это робот, на создание которого изобретателей вдохновили усы землеройки. Как вы знаете, эти зверьки используют свои усы – вибриссы – для «прощупывания» окружающей обстановки. Землеройка, по сути, использует усы как средство навигации. Робототехники попытались имитировать эту способность землеройки у робота, который мог бы ориентироваться «на ощупь» в тёмных или задымлённых локациях. Т.е. этот робот ориентирован на то, чтобы получать основную информацию об окружающей среде не с помощью зрения, а посредством «активного касания». Это очень похоже на то, как работают вибриссы землеройки. Она двигает усами вперед и назад с высокой скоростью и, улавливая вибрации, собирает информацию из окружающей обстановки, такую как местоположение, форма и текстура объектов. Робот может быть потенциально полезен для сбора данных в местах, где получить информативную визуальную картинку невозможно. Прообразом для шрюбота стала этрусская землеройка.

Гурман

Это весьма своеобразный эксперимент над землеройкой, который вряд ли имеет какую-то практическую пользу, но тем не менее привлёк внимание научного сообщества своей экстравагантностью. Антропологи Крэндалл и Шталь поймали землеройку рядом с университетом, где работали. Землеройку гуманно умертвили, а затем, негуманно содрав с неё шкуру и выпотрошив, слегка поварили в кипятке. После всех этих манипуляций Крэндалл, а возможно, это был Шталь – точно неизвестно, – проглотил несчастное животное целиком. К сожалению, а может быть, и к счастью, учёные не стали описывать органолептические свойства варёной землеройки. Конечно же, целью эксперимента было не просто проглотить насекомоядное и затем хвастать этим перед коллегами. Нет. Эти двое хотели узнать, что они увидят, так сказать, на выходе. В течение следующих трёх дней, экспериментаторы собирали свои фекалии и тщательно проверяли их с помощью ручной лупы на предмет наличия костных остатков.

Наиболее интересные фрагменты изучались с помощью электронного микроскопа. Но, несмотря на скрупулёзное исследование содержимого кишечника Крэндалла (или Шталя), часть останков почившей землеройки не была найдена. Этот факт немало удивил товарищей Крэндалла и Шталя, но они так и не выяснили, где заблудились некоторые косточки съеденной землеройки. Заявленной целью эксперимента было предварительное исследование влияния пищеварения человека на скелет небольшого насекомоядного. По мнению горе-экспериментаторов, частичные скелеты животных, найденные на стоянках древних людей, могут указывать на их предположительный рацион. Эти знания, с точки зрения Крэндалла и Шталя, могут пригодиться археологам. Жертвой бесчеловечного эксперимента стала наша любимая обыкновенная короткохвостая бурозубка.

А вот и один из наших героев - Брайан Крэндалл на церемонии вручения Шнобелевской премии в 2013 году. Да, эти двое стали лауреатами самой престижной премии, которую дают за странные, но при этом остроумные научные исследования. Питер Шталь не смог присутствовать, сославшись на плотный преподавательский график (или ему было стыдно?).

За победу в своей номинации полагалась достойная награда. Сами посмотрите.

В общем, землеройка, несмотря на свою кажущуюся заурядность, полна загадок и пока ещё во многом не изучена, она часто попадает в поле зрения учёных, становясь объектом научных исследований в области биомедицины, физиологии, эволюционной биологии и экологии. Она также была задействована в сомнительных экспериментах. То, что землеройка стала одним из самых перспективных лабораторных животных, ещё раз напоминает нам, как многому мы можем научиться у самых маленьких созданий, живущих буквально у нас под ногами.