Die nackte Maulwurfsratte ist möglicherweise eines der faszinierendsten Säugetiere im Tierreich.
Wikimedia Commons
Nackte Maulwurfsratten sind haarlos, mit Falten bedeckt und nicht genau die Art von Tier, die ein anhaltendes Interesse der Bevölkerung hervorruft - aber eine kürzlich durchgeführte Studie könnte dies ändern.
Folgendes wissen wir bereits über Maulwurfsratten: Diese grabenden Tiere sind kaltblütige Säugetiere, die von Natur aus resistent gegen Schmerzen und Krebs sind und in der Regel alle anderen Nagetierarten überleben. Eine kürzlich durchgeführte Studie besagt, dass nackte Maulwurfsratten auch sehr lange ohne Sauerstoff überleben können -
fast 20 Minuten.
Infolge der gemeinsamen Nutzung enger, beengter Räume mit bis zu 200 anderen in unterirdischen Kolonien haben sich nackte Maulwurfsratten durch die Entwicklung eines auf Fructose basierenden Stoffwechselsystems an ein Leben angepasst, in dem der Sauerstoffgehalt häufig niedrig ist. Dieser Prozess erfordert keinen Sauerstoff und wurde bisher nur von Pflanzen verwendet.
Die von Gary Lewin vom Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin gemeinsam durchgeführte Studie testete systematisch, wie viel Sauerstoffmangel diese kleinen Nagetiere aushalten konnten. Bei allen bekannten Säugetieren beginnen die Zellen des Gehirns zu verhungern, sobald ihnen Sauerstoff entzogen wird, wodurch die Säugetiere ihrer Energie beraubt werden und sterben.
In diesem Experiment platzierten die Forscher die Probanden in einer Umgebung mit nur fünf Prozent Sauerstoff oder der Hälfte der Menge, die erforderlich ist, um einen Menschen am Leben zu erhalten. Nach mehreren Stunden unter diesen Bedingungen stellten die Forscher fest, dass die Maulwurfsratten kaum betroffen waren.
Die Forscher entfernten dann den gesamten Sauerstoff aus ihrem Lebensraum. "Die Tiere gingen schnell schlafen", sagte Lewin in einem Interview mit CNN. "Sie sind in einen Zustand suspendierter Animation geraten, eine Art Koma, und haben so 18 Minuten überlebt."
Wikimedia Commons
Nachdem die Forscher den Sauerstoff wieder in den Tank eingeführt hatten, stellten sie fest, dass sich die Ratten schnell und ohne dauerhaften Schaden erholten.
Nach der Analyse ihrer Daten entdeckten die Wissenschaftler große Mengen an Fructose in den Blutkreisläufen der Maulwurfsratten. Durch den Wechsel von einem auf Glukose basierenden Stoffwechselsystem zu einem mit Fruktose während der Anoxie operierenden System konnten die Ratten weiterhin die für die Funktion von Gehirn- und Herzzellen erforderliche essentielle Energie erzeugen, sie auf eine noch nie dagewesene Weise am Leben erhalten und sie zulassen Bedingungen zu überleben, die einen Menschen in nur wenigen Minuten töten würden.
"Diese Art des Stoffwechsels ist bei Säugetieren wirklich unbekannt", sagte Dr. Michael Berenbrink gegenüber CNN, Dozent für Evolution, Ökologie und Verhalten an der Universität von Liverpool. „Es gibt einige Fische, die ähnliche Tricks haben… aber sie sind auch eine Ausnahme. Es erweitert unseren Geist wirklich dahingehend, was Evolution tun kann - wie sich Stoffwechselwege anpassen können. “
Wikimedia Commons
Die Forscher fanden heraus, dass diese bahnbrechende Fructose über molekulare Fructosepumpen transportiert wurde, die bei allen anderen Säugetieren nur in den Darmzellen vorkommen. Sobald die Fructose das Gehirn der Ratte erreicht hatte, sammelte sie sich bis zu dem Punkt an, an dem sie metabolisiert werden konnte.
Zusätzlich konservierten die nackten Maulwurfsratten die verbleibende Energie, indem sie ihren Puls und ihre Atemfrequenz verlangsamten. Das Lungenödem, bei dem es sich um eine Ansammlung von Flüssigkeit in der Lunge handelt, versorgte die Ratten mit ihrer letzten Schutzschicht vor den Bedingungen mit Sauerstoffmangel, sodass diese faszinierenden Kreaturen trotz völligen Luftmangels in einem Zustand schwebender Animation überleben konnten. Die Maulwurfsratten verwenden weiterhin Fructose, bis wieder Sauerstoff verfügbar ist.
Was bedeutet das für Sie? Die Forscher planen zu untersuchen, wie diese Merkmale und Prozesse auf diejenigen zutreffen könnten, die infolge eines Schlaganfalls oder eines Herzinfarkts an Sauerstoffmangel leiden.