Землеройки показали необычную сезонную перестройку черепа

Зимой у длиннокоготных бурозубок происходит увеличение мордочки, что является противоположностью известной сезонной усадки черепа у землероек.

Исследование опровергает гипотезу о связи этого явления с питанием и указывает на терморегуляторную функцию.

У японских бурозубок необычный зимний адаптационный механизм. Иллюстрация: ECOportal.su / ИИ

Коротко о главном

• У длиннокоготной бурозубки (Sorex unguiculatus) с острова Хоккайдо обнаружен «обратный феномен Денеля»: зимой носовой отдел черепа увеличивается, а весной возвращается к исходным размерам.
• Исследование основано на анализе 136 черепов бурозубок, собранных в 1948–1988 гг. и хранящихся в ботаническом саду Университета Хоккайдо.
• Наиболее вероятная причина роста мордочки зимой — терморегуляция: увеличение носовой полости помогает согревать вдыхаемый воздух в условиях холодового стресса.
• Сезонная пластичность черепа не отмечалась у бурозубок из более тёплых регионов — это подтверждает связь явления с адаптацией к суровым зимам.

Открытие стало первым подробным подтверждением феномена Денеля у азиатских бурозубок и первым в истории документированием этого явления в Японии.

Феномен Денеля, впервые описанный у обыкновенной бурозубки в середине XX века, представляет собой одну из необычных адаптаций мелких млекопитающих к зиме. Суть явления заключается в обратимом уменьшении массы тела, размеров черепа и внутренних органов осенью с последующим частичным восстановлением весной, что позволяет экономить энергию. Однако новое исследование показало, что у одного из видов этот процесс устроен сложнее.

Неожиданная находка на Хоккайдо

Учёные проанализировали 136 черепов длиннокоготной бурозубки (Sorex unguiculatus), собранных на острове Хоккайдо в период с 1948 по 1988 год и хранящихся в ботаническом саду Университета Хоккайдо. Для каждого экземпляра провели точные измерения и применили метод геометрической морфометрии — цифрового анализа формы по множеству контрольных точек. Ранее этот регион, где обитает сразу несколько видов бурозубок рода Sorex, оставался практически не изученным в контексте сезонных изменений черепа.

Как и ожидалось, у зимовавших животных зафиксировали уменьшение высоты мозговой капсулы черепа — классический признак феномена Денеля. При этом длина и ширина капсулы почти не менялись, что указывает на вертикальное уплощение черепной коробки, возможно, связанное с образом жизни в узких подземных ходах зимой. Главным же открытием стало то, что в холодный сезон у бурозубок увеличивался носовой отдел черепа, а к весне его размеры возвращались к исходным. Исследователи предложили для этого явления термин «обратный феномен Денеля».

Причины зимнего роста мордочки

Исследователи рассмотрели три гипотезы, объясняющие это явление. Первая версия предполагала усиление челюстного аппарата для питания более твёрдой пищей, однако данные о зимнем рационе и отсутствие аналогичных изменений в нижней челюсти делают это объяснение наименее убедительным.

Вторая, наиболее правдоподобная версия связывает рост мордочки с терморегуляцией. У некоторых северных млекопитающих, например у северных оленей, плотная сеть кровеносных сосудов в носу помогает согревать вдыхаемый воздух и защищать мозг от переохлаждения. По мнению авторов, увеличение объёма носовой полости может способствовать стабилизации температуры мозга и сохранению его работоспособности даже при общем уменьшении размеров зимой.

Третья гипотеза касается обоняния: под глубоким снегом визуальный поиск добычи затруднён, и расширение обонятельного эпителия могло бы компенсировать снижение эффективности работы уменьшенного зимой мозга. Однако эта версия пока не проверена напрямую и требует дополнительных гистологических исследований.

Авторы подчёркивают, что похожая сезонная пластичность черепа ранее не отмечалась у бурозубок из более тёплых регионов, что говорит в пользу её связи именно с холодовым стрессом. Данная работа стала первым подробным подтверждением феномена Денеля у азиатских бурозубок и первым в истории документированием этого явления в Японии.

Источник: ecoportal.su