У тваринному світі існує парадокс, який давно дивує біологів: деякі з найбільш ненажерливих хижаків є водночас рекордсменами з голодування. Змії, здатні ковтати здобич, що значно перевищує розміри їхньої власної голови, можуть місяцями, а іноді й роками обходитися без жодної крихти їжі. Ця здатність перемикатися між екстремальним переїданням та тривалим аскетизмом здається порушенням законів фізики та біології, проте нове дослідження, опубліковане в журналі Open Biology, нарешті розкрило генетичний механізм цього феномену. Міжнародна група вчених виявила, що еволюція позбавила цих рептилій ключового елемента, який керує апетитом у більшості інших хребетних, — гормону голоду, пише T4.
Центральне місце в цьому відкритті посідає грелін — гормон, що виробляється переважно у шлунку та сигналізує мозку про необхідність поїсти. У ссавців, включаючи людей, грелін відіграє критичну роль: коли шлунок порожній, рівень гормону зростає, змушуючи організм відчувати голод і спалювати жирові запаси для отримання енергії під час пошуку їжі. Довгий час фармакологи сподівалися, що блокування греліну стане панацеєю від ожиріння та діабету, але ці спроби виявилися марними через складність людського метаболізму. Проте природа, як з’ясувалося, вже провела цей експеримент на рептиліях, і результати виявилися вражаючими.
Проаналізувавши геноми 112 видів тварин, дослідники виявили дивовижну закономірність: у 32 видів змій, чотирьох видів хамелеонів та двох видів жабоголових агам гени, відповідальні за вироблення греліну, або повністю відсутні, або настільки мутовані, що не можуть функціонувати. Разом із гормоном зник і необхідний для його активації фермент MBOAT4. За словами співавтора дослідження, еволюційного біолога Руї Резенде Пінто з Університету Порту, вчені знаходили лише фрагменти генетичного коду або порожні місця там, де мав би бути цей ген. Це свідчить про те, що втрата “гормону голоду” відбувалася незалежно кілька разів у різних гілках еволюції рептилій, що вказує на сильну адаптаційну потребу в такій мутації.
Відсутність відчуття голоду на хімічному рівні є прямою відповіддю на спосіб життя цих хижаків. На відміну від активних мисливців, які витрачають енергію на переслідування здобичі, пітони, гадюки та інші досліджувані види використовують стратегію «сиди і чекай». Вони можуть тижнями залишатися нерухомими в одній зоні, очікуючи на жертву. Якби їхній організм працював за принципом ссавців, високий рівень греліну змушував би їх відчувати постійний стрес від голоду та спалювати дорогоцінні запаси енергії. Втрата генів греліну дозволила розірвати це коло: їхній метаболізм сповільнюється до мінімуму, дозволяючи зберігати ресурси під час тривалих пауз між годуваннями, коли доступність їжі є непередбачуваною.
Геномік з Техаського університету в Арлінгтоні Тодд Касто, коментуючи результати роботи колег, назвав отримані дані очевидними та вражаючими. Це відкриття не лише пояснює неймовірну витривалість змій, але й дає науці новий погляд на еволюцію метаболічних процесів. Розуміння того, як тварини природним чином “вимкнули” механізм голоду, може стати першим кроком до глибшого розуміння роботи ендокринної системи, яка, як виявилося, здатна радикально змінюватися під тиском навколишнього середовища.
Не пропустіть: Вчені показали істоту, яка кілька днів може жити без голови
