Ученые, возможно, нашли неожиданный ресурс в борьбе с экстремальной жарой: изучение верблюдов.
Новое исследование, опубликованное в журнале BMC Genomics, показало, что клетки верблюда оставались более стабильными, чем клетки человека, при воздействии повышающихся температур, что дает новое понимание того, как некоторые виды могут естественным образом переносить сильную жару.
Согласно пресс-релизу, исследователи из Университета Атлантики Флориды и сотрудничающих учреждений сравнили фибробласты кожи человека и верблюда — клетки, которые помогают поддерживать структуру тканей — при умеренной жаре (37 градусов Цельсия) и более экстремальной жаре (41 градус Цельсия).
Результаты получены на фоне того, как повышение глобальных температур и усиление волн жары создают все большую нагрузку на людей, дикую природу и экосистемы по всему миру.
Понимая, как некоторые животные справляются с экстремальной жарой, ученые в конечном итоге смогут улучшить защиту здоровья человека, укрепить сельское хозяйство и лучше предсказать, какие виды наиболее уязвимы к изменению климата.
Исследователи сосредоточились на одногорбых верблюдах, которые хорошо адаптированы к суровым пустыням Северной Африки и Ближнего Востока.
Но исследование пошло дальше простого выявления животных, способных выживать в экстремальных условиях. Оно также представило новый способ изучения устойчивости к жаре на генетическом уровне, особенно в случаях, когда у исследователей ограниченное количество биологических образцов для работы.
Вместо того чтобы полагаться исключительно на традиционные методы, измеряющие, включены или выключены гены, команда использовала модель, которая анализировала, насколько согласованно гены реагировали у разных особей после изменения температуры.
Используя эту схему, исследователи сгруппировали гены в три широкие категории: гены, которые остаются стабильными и помогают регулировать клеточные системы; гены, которые активируются в ответ на жару; и гены, чье поведение становится менее организованным в условиях стресса.
Если говорить просто, клетки верблюда, по-видимому, реагировали на жару более адаптивным и скоординированным образом, в то время как клетки человека реагировали более жестко и под более строгим биологическим контролем. Эта разница может помочь объяснить, почему верблюды могут продолжать функционировать при температурах, которые создают гораздо большую нагрузку на человеческий организм.
Поскольку температуры продолжают расти, ученые ищут лучшие способы понять тепловой стресс и его долгосрочное влияние на среду обитания, продовольственные системы и общественное здравоохранение.
Поскольку новый метод может быть эффективным даже при небольших размерах выборки, исследователи говорят, что он также может помочь ученым изучать устойчивость к жаре в экосистемах, микробных сообществах и других видах, которые трудно подвергать обширной выборке.
«Это исследование дает нам принципиально новый способ думать об устойчивости в биологических системах, — сказал в пресс-релизе университета соавтор и профессор FAU Валери Форбс. — Сосредоточившись на том, как изменчивость экспрессии генов меняется в условиях стресса, мы можем выявить механизмы, которые помогают некоторым видам сохранять стабильность, в то время как другие становятся более уязвимыми».
Получайте бесплатные информационные бюллетени TCD, чтобы получать полезные советы, разумные рекомендации и шанс выиграть 5 000 долларов на улучшение дома. Чтобы увидеть больше подобных историй, измените свои настройки Google здесь.