Нелогичная физиология: зачем бурозубки каждую зиму отращивают себе огромный нос?

Биологам давно известно, что некоторые мелкие млекопитающие — землеройки, кроты, ласки и другие — способны уменьшать, иногда более чем на 20%, размер своего черепа и, соответственно, мозга в холодные месяцы года, а с наступлением весны все восстанавливать заново. Эта удивительная адаптация, впервые описанная польским биологом Августом Дехнелем в 1949 году и получившая название «феномен Дехнеля», вероятно, помогает животным выживать в суровых условиях.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the Royal Society B, сделали неожиданное открытие: когтистые бурозубки (Sorex unguiculatus), обитающие на японском острове Хоккайдо, помимо зимнего уменьшения объема мозга, также временно увеличивают размер своего носа. Это первый известный случай того, что исследователи назвали «обратным феноменом Дехнеля» у землероек. Казалось, бы это нелогичное изменение в физиологии зверьков противоречит принципу «береги энергию на обогрев, уменьшайся».

Поскольку исследователи не могли изучать размер мозга живых когтистых бурозубок, не причиняя им вреда, они изучили 136 черепов этих крошечных млекопитающих, собранные на Хоккайдо, самом северном из главных островов Японии, в период с 1948 по 1988 год и хранившиеся в музее. Образцы охватывали каждый месяц короткой, менее чем двухлетней, продолжительности жизни этих животных.

Анализ образцов показал, что черепа, как и ожидалось, уменьшались зимой и отрастали весной. Однако мордочки бурозубок, черепа которых собирали зимой, тоже отличались по размерам от весенних — они были на 7% толще и на 6% шире. Как рассказал Science News ведущий автор исследования Юго Икеда, эти результаты были «совершенно неожиданными и застали нас всех врасплох в самом лучшем смысле этого слова».

Ученые выдвинули несколько гипотез относительно того, зачем бурозубкам отращивать на зиму носы.

Во-первых, более крупная мордочка позволяет расширить рацион зимой за счет увеличения силы укуса, позволяя животным поедать более жесткую добычу. Однако челюсть не увеличивалась, поэтому прямых доказательств в поддержку этой гипотезы мало, отметили исследователи.

Еще одна возможная причина заключается в том, что большой нос улучшает обоняние землероек, помогая им находить добычу в глубоком снегу зимнего Хоккайдо. Это предположение требует дополнительных исследований, которые должны показать, увеличиваются ли также на холоде в размерах ткани в носу, отвечающие за обнаружение запахов.

Наиболее правдоподобной гипотезой, по мнению Икеды и его коллег, представляется то, что больший нос позволяет бурозубкам лучше регулировать температуру тела с помощью кровеносных сосудов.

«Расширение носовой полости создает больше пространства для разветвленной сосудистой сети, — объяснил Икеда в комментарии для Guardian. — Когда землеройка вдыхает ледяной воздух, эта сеть эффективно согревает его, прежде чем он достигнет хрупкого, маленького зимнего мозга, помогая поддерживать основные когнитивные функции».

Когтистая бурозубка, кстати, обитает и в России: на Сахалине, в Приморье и других регионах Дальнего Востока. И это исследование показывает, как мало мы все-таки знаем о крошечных ядовитых обжорах.