Международная группа ученых объяснила происхождение удивительного природного явления — феномена Деннеля. Речь идет о сезонной адаптации, при которой некоторые мелкие млекопитающие могут уменьшать объем мозга, а потом возвращать его к прежнему размеру. Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.  Ранее мы рассказывали о пяти животных, которые умеют считать. 

Как работает этот природный механизм?

Феномен Деннеля — это пример крайней пластичности организма. Он позволяет животным, например, обыкновенной бурозубке, с наступлением зимы уменьшать мозг, череп и некоторые другие органы почти на треть. Так они экономят жизненную энергию, когда наступают холода и становится трудно найти пищу.

С приходом весны ткани полностью восстанавливаются. Это уникальный пример способности организма меняться. Ученые отмечают, что такая стратегия выживания встречается не только у землероек. Сезонное уменьшение мозга также наблюдается у европейских кротов и некоторых куньих — например, у ласок. Это значит, что подобная адаптация шире распространена среди млекопитающих с высоким обменом веществ. Также мы писали, что аксолотли умеют восстанавливать один из важнейших органов тела. 

Что удалось обнаружить на генетическом уровне?

С помощью современных методов геномики ученые проанализировали работу генов в ключевых тканях, таких как гипоталамус. Они выявили гены, которые связаны с несколькими важнейшими процессами. 

В том числе они выяснили, как  организм поддерживает энергетический баланс  в суровых условиях. Гематоэнцефалический барьер, эта «защитная граница» мозга, эффективно контролирует доступ веществ в мозг в течение всего сезонного цикла. А регуляция водного баланса участвует в обратимом уменьшении объема мозга без гибели нервных клеток.

Способность к таким радикальным изменениям напрямую влияет на выживание животных, их размножение и устойчивость к переменам климата. Исследователи полагают, что понимание механизмов, которые позволяют безопасно уменьшать и восстанавливать мозг, может дать новое направление для нейробиологии.

«Выявление механизмов регуляции энергии в мозге ставит новые вопросы о пластичности тканей у млекопитающих и ее возможном применении в биомедицине», — поясняет одна из авторов исследования, Аврора Руис-Эррера.