خواب زمستانی: سنجاب های زمینی خفته ادرار را بازیافت می کنند تا ماهیچه های خود را حفظ کنند

حیواناتی که در خواب زمستانی هستند به سختی نیتروژن مورد نیاز برای حفظ ماهیچه ها را دریافت می کنند – اما سنجاب های زمینی دارای میکروب های روده ای هستند که می توانند اوره را تجزیه کنند تا نیتروژن موجود در آنها آزاد شود.

توسط الکس ویلکینز

سنجاب‌های زمینی در خواب زمستانی با بازیافت اوره، ترکیب اصلی ادرار، با کمک میکروب‌های روده، تناسب اندام خود را حفظ می‌کنند.

هنگامی که حیوانات به خواب زمستانی می روند، وارد حالت انیمیشن معلق می شوند که مصرف انرژی و مصرف غذا را کاهش می دهد. اما کمبود غذا می تواند منجر به کمبود نیتروژن شود، که یک بلوک ساختمانی ضروری برای ساخت و حفظ عضلات است.

اکنون متیو ریگان از دانشگاه مونترال کانادا و همکارانش کشف کرده‌اند که چگونه سنجاب‌های زمینی سیزده راه راه (اکتیدوم ها tridecemlineatus) بر مشکل غلبه کنید. میکروب های روده نیتروژن را از اوره که معمولاً زباله است، جمع آوری می کنند.

ریگان و تیمش چندین گروه از سنجاب های زمینی را در مراحل مختلف چرخه خواب زمستانی بررسی کردند، اما به نیمی از حیوانات آنتی بیوتیک های تخریب کننده میکروبیوم دادند. در سنجاب‌های درمان نشده، محققان ترکیبات نیتروژنی مانند آمونیاک و گلوتامین را از معده سنجاب‌ها تا ماهیچه‌ها و پروتئین‌های کبدشان ردیابی کردند. برای سنجاب های ضعیف شده، این ترکیبات به تعداد قابل توجهی در ماهیچه ها و کبد آنها یافت نشد.

ریگان می‌گوید: «میکروب‌ها در همه این‌ها مهم هستند، زیرا آنها این توانایی را دارند که اوره را به اجزای تشکیل‌دهنده آن تجزیه کنند و نیتروژن را برای استفاده دوباره در زمانی که اصلاً نیتروژن جدیدی وارد حیوان نمی‌شود، آزاد می‌کنند.»

باکتری‌هایی که از اوره تغذیه می‌کنند نیز از این فرآیند سود می‌برند، که می‌تواند چگونگی پدید آمدن این ترتیب سودمند را توضیح دهد. او می‌گوید: «این یک همزیستی است که به هر دو امکان می‌دهد به طور مؤثری از خواب زمستانی در وضعیت خوبی خارج شوند.

انسان ها همچنین توانایی نجات نیتروژن از اوره را نشان داده اند، البته نه در مقادیر زیادی که در سنجاب ها یافت می شود. درک اینکه چگونه میکروبیوم سنجاب اوره را بازیافت می‌کند، می‌تواند به ما در کاهش از دست دادن عضلانی و کاهش مواد مغذی در سناریوهای مختلف، از جمله از دست دادن عضلانی مرتبط با سن و پرواز فضایی با گرانش، کمک کند.

کوین کول از دانشگاه پیتسبورگ در پنسیلوانیا می‌گوید: «ما می‌توانیم به این حیوانات نگاه کنیم تا چیزهای زیادی در مورد زیست‌شناسی اولیه بازیافت نیتروژن بیاموزیم». ممکن است برخی از این چیزها در انسان وجود نداشته باشد، اما درک بهتری از این فرآیند به ما می‌دهد. ما این کار را انجام دهیم.»

مرجع مجله: علوم پایه, DOI: 10.1126 / science.abh2950

اشتراک در Wild Wild Life، خبرنامه ماهانه رایگان ما که تنوع و علم حیوانات، گیاهان و دیگر ساکنان عجیب و غریب و شگفت انگیز زمین را جشن می گیرد.