Великі сиськи детоксикуються за рахунок свого життя Max-Planck-Gesellschaft
Самці птахів, які нейтралізують вільні радикали ферментом, гинуть раніше
Іноді розмноження і виживання суперечать один одному. Однією з причин цієї дилеми можуть бути так звані вільні радикали. Коли самці великих синиць мають більш високий обмін речовин під час сезону розмноження, в організмі виробляється більше таких особливо реактивних і, отже, шкідливих молекул. Вчені з Інституту орнітології імені Макса Планка в Севізенсі зараз виявили, що птахи можуть компенсувати більші витрати на метаболізм за рахунок втрати ваги та вищих рівнів гормону стресу в крові, не впливаючи на їхнє потомство та власне виживання. Деякі птахи компенсують збільшені метаболічні витрати, виробляючи фермент, який нейтралізує вільні радикали і таким чином запобігає окисному стресу та пошкодженню клітин. Ці тварини частіше не виживають наступної зими.
Великі сиськи чоловічої статі компенсують підвищені потреби в енергії під час сезону розмноження за рахунок втрати ваги та підвищення концентрації гормонів стресу та ферменту, який нейтралізує вільні радикали.
Виховання нащадків вимагає від батьків великих ресурсів та енергії, а отже, це може вплинути на їхні шанси на виживання. Однак основні процеси, які є посередником між інвестиціями у відтворення та виживанням, досі незрозумілі. Зараз вчені з Інституту орнітології Макса Планка в Севізенсі дослідили дві потенційно опосередковуючі фізіологічні системи: з одного боку, гормони стресу, які можуть мобілізувати короткочасні енергетичні ресурси в організмі для підтримки підвищеної метаболічної активності. З іншого боку, так звана окисно-відновна система, яка компенсує високі концентрації вільних радикалів у крові, що може спричинити окислювальний стрес: Збільшення швидкості метаболізму призводить до збільшення вироблення ферменту, який називається GPx, який може зробити внутрішньоклітинну перекис водню нешкідливою і тим самим запобігти пошкодженню клітин.
У своєму дослідженні Стефанія Касагранде та Мікаела Хау з Інституту орнітології імені Макса Планка в Севізені збільшили навантаження деяких великих самців синиць, одночасно вирощуючи молодняк, скорочуючи три пера на кожному крилі. Втручання збільшує вимоги до метаболізму приблизно так само, як і линька. Через три тижні пір’я повністю відросло.
Батьки великої синиці не рідше прилітали до гнізда зі своїм потомством, незважаючи на вкорочені пір’я. Насправді, згідно з результатами дослідників, самці змогли компенсувати підвищені метаболічні потреби настільки добре, що не мали негативного впливу на своє потомство або на власне виживання під час вирощування молодняку. Однак через п'ять днів після лікування самці із укороченим пір'ям втратили три відсотки ваги свого тіла порівняно з необробленими самцями. Крім того, у більшості з них був підвищений рівень гормону стресу та ферменту GPx в крові. "Втрата ваги, швидше за все, є реакцією організму на підвищену концентрацію гормонів стресу", - пояснює провідний автор Стефанія Касагранде. «Це не впливає на успіх розмноження або ймовірність виживання самців.
Однак самці, які розмножували фермент GPx урожай, переживайте наступну зиму рідше. "У чоловіків з укороченим пір'ям ми часто виявляємо підвищену концентрацію ферменту, але таке збільшення концентрації також відбувається природним чином у необроблених птахів", - говорить Касагранде. Тож здається дорогою боротьбу з вільними радикалами в організмі. "Чоловічі великі сиськи по-різному вирішують проблеми розмноження, але стратегія" детоксикації "може вплинути на тривалість життя", - резюмує керівник дослідницької групи Міхаела Хау.