Каждый вид животных имеет свои уникальные черты. Тем не менее, некоторые из особенностей голого землекопа (Heterocephalus Glaber) являются причудливыми, граничащие с совершенно непостижимыми. Есть люди, которые думают, что уникальная физиология этих грызунов может быть изучена, чтобы получить ключ к бессмертию или найти способ предотвратить рак. Правда это или нет, еще предстоит выяснить, но одно можно сказать наверняка. Голый землекоп — очень необычное существо.

Голого землекопа легко узнать по зубам и морщинистой коже. Тело грызуна приспособлено для жизни под землей. Его торчащие зубы используются для рытья, а губы смыкаются за зубами, чтобы предотвратить попадание грязи в рот. Глаза маленькие, с плохой остротой зрения. Ноги голых землекопов короткие и тонкие, но они могут двигаться вперед и назад с одинаковой легкостью. Эти грызуны не полностью лысые, но у них мало шерсти и нет изолирующего жирового слоя под кожей.

В среднем голые землекопы достигают примерно 8-10 см в длину и массы 30-35 грамм. Самки крупнее и тяжелее самцов. Землекопы обитают на сухих лугах Восточной Африки, где живут колониями от 20 до 300 особей. Вид многочислен, и на данный момент ему не грозит исчезновение.

Голые землекопы являются травоядными животными, питающиеся преимущественно крупными клубнями растений. Один большой клубень может содержать колонию месяцами или даже годами. Они едят внутренность клубня, но оставляют достаточно, чтобы растение могло регенерировать. Животные иногда питаются своим калом, хотя это может быть признаком социального поведения, а не пищевой привычкой. Голые землекопы часто становятся добычей змей и хищных птиц.

Единственное хладнокровное млекопитающее

Люди, кошки, собаки и даже яйцекладущие млекопитающие, такие как утконосы являются теплокровными. Как правило, млекопитающие терморегуляторы, способные поддерживать температуру тела, несмотря на внешние условия. Голый землекоп представляет собой единственное исключение из этого правила. Он является хладнокровным или пойкилотермным. Когда голым землекопам слишком жарко, они перемещается к более глубокой и холодной части своей норы. Когда им слишком холодно, они либо движутся к нагретому солнцем месту, либо ютятся со своими собратьями.

Землекопы могут прожить некоторое время без воздуха

Клетки мозга человека начинают умирать в течение 60 секунд без кислорода. Необратимое повреждение мозга обычно наступает через три минуты. В отличие от этого, голые землекопы могут выжить 18 минут в бескислородной среде, без вреда для организма. В случае нехватки кислорода, они замедляют метаболизм и используют анаэробный гликолиз фруктозы, чтобы производить молочную кислоту для снабжения клеток энергией.

Голые землекопы могут жить в атмосфере, состоящей на 80% из углекислого газа и на 20% из кислорода. Люди сразу умрут от отравления углекислым газом в подобных условиях.

Это очень социальные животные

Что общего у пчел, муравьев, и голых землекопов? Все они эусоциальные животные. Это означает, что они живут в колониях, которые имеют перекрывающиеся поколения, разделение труда и кооперативный уход за потомством.

Как и в колониях насекомых, у голых землекопов кастовая система. В колонии есть одна самка (королева) и от одного до трех самцов, в то время как остальные являются стерильными рабочими. Королева и самцы начинают размножаться в возрасте одного года. Гормоны и яичники работающих самок подавляются, поэтому если королева умирает, одна из них может взять на себя ее роль.

Королева и самцы поддерживают отношения в течение нескольких лет. Беременности длится примерно 70 дней, на свет появляется от 3 до 29 детенышей. В дикой природе голые землекопы размножаются один раз в год, обеспечивая выживание помета. В неволе, они производят помет каждые 80 дней.

Королева кормит детенышей целый месяц. После этого, небольшие рабочие кормят молодняк своими фекалиями, пока они не смогут есть твердую пищу. Более крупные работники помогают содержать гнездо, а также защищают колонию от нападений.

Они не умирают от старости

В то время, как мыши могут жить до 3 лет, голые землекопы живут до 32 лет. Королева не испытывает менопаузы, и остается плодородной на протяжении всей своей жизни. Хотя, долголетие голых землекопов является исключительным для грызунов, маловероятно, что вид скрывает «фонтан» молодости в своем генетическом коде. Голые землекопы и люди имеют схожие репарации ДНК, отсутствующие у мышей. Другая причина столь продолжительной жизни по сравнению с мышами — это низкая скорость метаболизма.

Голые землекопы не бессмертны. Они умирают от хищников и болезней. Однако, старение голых землекопов не соответствует закону смертности Гомпертца у млекопитающих. Исследование этих грызунов-долгожителей может помочь ученым разгадать тайну процесса старения.

Голые землекопы устойчивы к раку

Голые землекопы могут заразиться различными болезнями и умереть, но они очень устойчивы (не полностью) к опухолям. Ученые предложили несколько механизмов столь замечательной устойчивости к раку. Они имеют ген p16, предотвращающий деление клеток, как только они вступают в контакт с другими клетками, а также содержат «чрезвычайно высокомолекулярный гиалуронан» (HMW-HA), который может защитить их. В клетках этих животных есть рибосомы, способные создавать почти безошибочные белки. Единственные злокачественные новообразования, обнаруженные у голых землекопов, были у особей, родившихся в неволе, и живших в гораздо более насыщенной кислородом среде, чем их собратья в дикой природе.

Они не чувствуют боль!

Голые землекопы не ощущают ни зуда, ни боли. Их кожа испытывает недостаток нейропептида «субстанция Р», который необходим для отправки болевых сигналов в мозг. Ученые считают, что это может быть адаптацией к жизни в плохо вентилируемых условиях, где высокие уровни углекислого газа вызывают накопление кислоты в тканях. Кроме того, они не ощущают дискомфорта, связанного с температурой. Отсутствие чувствительности у голых землекопов могло развиться в качестве адаптации к экстремальной среде обитания.

Вы думаете, что гибрид человека и животного возможен лишь в научно-фантастическом кино или в фильме ужасов? Вовсе нет: ученые по всему миру проводят эксперименты по межвидовой гибридизации.

Люди порой одержимы утопическими идеями, и рождение химеры стало одной из таких. Гибрид человека и животного заинтересовал учёных ещё в конце 19-го века, и даже есть несколько случаев удавшихся экспериментов. У них было много противников, много почитателей, но реальные результаты опытов поразили и тех, и других.

Первое появление гибрида человека и животного в учёном мире

Первое скрещивание подобного типа было успешно проведено в лаборатории Шанхая в 2003 году. Команда ученых использовала генетический материал человека и кролика. Зародыши развились до этапа формирования стволовых клеток, чего и добивались ученые: такой материал требовался для того, чтобы в перспективе выращивать человеческие органы. Это не первый случай, когда ученые решались на подобные эксперименты. Исследователи из США пытались провести похожий опыт гораздо раньше, но их эксперимент не увенчался успехом.

Человек и его прямой предок

Некоторые исследователи утверждают, что в далеком 1967 году китайские ученые уже проводили опыты по созданию пугающего гибрида человека и животного. Целью экспериментов было оплодотворение самки шимпанзе человеческой спермой. Однако в планы ученых вмешалась разгоревшаяся в Китае культурная революция, и проект был приостановлен. И это к лучшему: потенциальная жизнь такого существа обречена на пожизненное заключение в стенах экспериментальных лабораторий.

Гибрид человека и свиньи

Клиника Мэйо в Миннесоте использовала генетический материал человека и успешно создала первый реальный гибрид человека и свиньи. Цель эксперимента — изучить, как будут взаимодействовать клетки человека и свиньи. В результате ученые вывели новое животное, которое, впрочем, ничем внешне не отличалось от своих собратьев. Но группа крови была уникальной: в природе ничего подобного еще не было.

Гибрид человека и козы ради фармацевтической промышленности

В 2009 году российские и белорусские генетики совместно модифицировали коз для производства грудного молока человека. В перспективе эти гибриды человека и животного помогут создавать лекарственные средства и продукты питания из нового молока, по составу близкого к человеческому. Вскоре после этого команда китайских ученых использовала целое стадо крупного рогатого скота для похожих экспериментов. Цель состояла в том, чтобы получить возможность конвейерного производства грудного человеческого молока. Появится ли диковинка в супермаркетах — узнаем в ближайшем будущем.

Ещё один гибрид человека и мыши

В 2010 году в Институте биологических исследований Salk создали мышь с печенью, практически идентичной человеческой. С помощью этого эксперимента ученые изучали малярию и гепатиты В, С, которыми могут болеть лишь человек и шимпанзе. Эксперименты на родственных человеку животных вызывают бурную реакцию общественности, а мыши с человеческими органами позволяют ученым избежать эту проблему. Ученые полагают, что исследования этих гибридов человека и животного приведут к новым прорывам в медицине.

Гибрид человека и обезьяны

В 2007 году в Йельском университете провели терапию с помощью трансплантации стволовых клеток человека. В результате обезьяны, страдавшие болезнью Паркинсона, смогли ходить, есть и двигаться лучше, чем это было раньше. Однако с этической точки зрения эксперимент вызывает множество непростых вопросов. Человеческие клетки «мигрировали» в мозг обезьян, фактически изменив особенности функционирования головного мозга. Опыты над такими гибридами человека и животного неизбежно заставляют ученых задуматься: где пролегает та грань, после которой вмешательство в чужой организм приводит к изменению самой его сущности?

Алиса Горбунова

С людьми, наделенными невероятными способностями, мы встречаемся, как правило, только в фильмах, комиксах и научной фантастике. Однако есть вполне обычные люди, наделенные способностями, о которых большинство может только помечтать.

В одних случаях все объясняется генетической мутацией, в других — адаптацией организма человека к специфическим условиям существования и образу жизни.

Вот пять способностей, которыми обладает чрезвычайно ограниченное число людей на Земле:

1. Четкое зрение под водой

Большинство из нас, плавая с открытыми глазами под водой, видит довольно расплывчатые картины. Однако мокены — представители этнической группы, живущей на юге Таиланда и Мьянмы — исключение. Дети представителей этой народности видят под водой гораздо четче, чем мы.

Эти островитяне, которых называют морскими кочевниками, проводят большую часть года в лодках, занимаясь рыбной ловлей. Питаются они в основном морепродуктами. Знания о морской флоре и фауне помогают им выживать. Пищу они добывают в основном с помощью копьев и рыболовных сетей.

Такой образ жизни объясняет, почему мокены хорошо видят под водой.

Все дело в физике — в том, как происходит фокусировка глаз при контакте с воздухом и водой.

При контакте с воздухом преломление света в глазе происходит на его внешней поверхности — роговице, которая по плотности значительно отличается от воздуха. Разница плотностей воздуха и прозрачных тканей глаза обеспечивают нужное преломление.

Вода намного плотнее воздуха, и ее оптическая плотность близка к плотности роговицы и хрусталика, поэтому под водой глаз человека не способен создать нужное преломление. Лучи света достигают сетчатки, практически не отклоняясь и не фокусируясь в четкое изображение.

При подводном плавании эту проблему помогают решить специальные очки-маски — за счет создания воздушных карманов между глазом и водой.

В 2003 году в журнале Current Biology были опубликованы результаты исследования, показавшие, что у детей мокенов есть необычная способность: их зрение может перенастраиваться так, что они видят под водой почти так же четко, как и на воздухе. Похожая схема адаптации зрения есть у дельфинов.

Однако взрослые представители народности мокенов чаще всего утрачивают эту способность, так как меньше времени проводят под водой и для ловли рыбы в основном используют копья и сети.

2. Способность переносить сильные морозы

Нормальная температура человеческого тела варьируется в пределах от 36,5C до 35,7C. Это говорит о том, что человек в гораздо большей степени приспособлен к выживанию в условиях жаркого климата, чем на территориях с экстремально низкими температурами.

Но эскимосы, которые живут на севере Арктики, и ненцы, живущие на побережье Северного Ледовитого океана на территории от Кольского полуострова до Таймыра, адаптировались к экстремально низким температурам.

Их организм по-другому реагирует на холод, потому что они на биологическом уровне отличаются от нас, живущих в более теплых широтах.

Температура кожи у них выше, чем у нас. Скорость обмена веществ у них также заметно выше, чем у большинства населения планеты. У них также меньше потовых желез, благодаря чему они меньше мерзнут при низких температурах.

Такие способности переносить холод передаются на генетическом уровне. То есть, если вы не эскимос, то вы можете прожить на Северном полюсе десятки лет, но так и не научитесь меньше мерзнуть.

3. Способность высыпаться меньше, чем за шесть часов

Большинству людей требуется от семи до десяти часов сна в сутки, чтобы восстановить силы.

Однако в 2014 году исследователи из Американской академии медицины сна выяснили, что некоторым людям благодаря определенной генетической мутации требуется меньше шести часов сна в сутки, чтобы чувствовать себя хорошо.

Для людей с мутацией в гене DEC2 характерна более продуктивная фаза быстрого сна, из-за чего им требуется меньше времени для отдыха.

Эта же генная мутация более эффективно защищает своего обладателя от последствий недосыпа.

Недостаток сна негативно влияет на способность человека концентрироваться, а в долгосрочной перспективе может способствовать возникновению довольно тяжелых заболеваний.

Исследователи говорят, что обладателей такой мутации очень мало — всего 1% из тех, кто признается, что спит меньше шести часов.

А это значит, что если вы спите меньше шести часов и считаете, что вам этого достаточно, есть повод задуматься.

4. Более крепкие кости

Потеря костной массы — это часть процесса старения, однако у некоторых людей кости становятся более хрупкими значительно раньше определенного возраста.

Такой процесс может привести к остеопорозу и повысить риск возникновения переломов.

Однако у некоторых людей наблюдаются генетические изменения, способствующие возникновению противоположного нарушения — склеростеоза, который приводит к росту костной ткани.

Такие генетические нарушения наблюдаются у уроженцев Южной Африки европейского происхождения.

Ученые из научно-исследовательской организации Chiroscience Research and Development в городе Ботелл, штат Вашингтон, определили, что изменения связаны с мутацией гена SOST, влияющего на выработку гормона склеростина, который, в свою очередь, регулирует метаболизм костной ткани.

Исследователи надеются, что новое знание поможет им найти способы замедлить или остановить процесс потери костной массы с возрастом.

Надо сказать, что у "полезной" мутации гена SOST в этом есть и оборотная сторона — чрезмерный рост костной ткани может привести к гигантизму, деформации лица и глухоте.

5. Жизнь на больших высотах

Некоторые поселки в Андах находятся на высоте 5000 метров над уровнем моря. Обычно, когда человек попадает на такую высоту без необходимой акклиматизации, есть риск возникновения горной болезни — гипоксии, вызванной недостатком кислорода в разреженном горном воздухе.

Основные симптомы начинающейся горной болезни — головокружение, головная боль, снижение кровяного давления, одышка.

Однако исследования, которые были проведены среди представителей народности кечуа и жителей Тибета, показали, что эти народы генетически более приспособлены к жизни на такой высоте, чем остальные жители планеты.

У них больше объем легких, что позволяет им получать больше кислорода с каждым вдохом. Также у них совсем другая реакция на снижение кислорода в воздухе: если мы поднимемся на большую высоту, то наш организм через некоторое время начинает пытаться компенсировать недостаток кислорода путем выработки новых эритроцитов.

Но так как мы плохо приспособлены к жизни на больших высотах, такая реакция будет хаотичной — число эритроцитов будет слишком большим. Кровь в этом случае становится слишком густой. У тибетцев и жителей Анд этот механизм работает иначе. В их крови эритроцитов вырабатывается гораздо меньше, поэтому кровь не густеет.

Эти генетические изменения довольно устойчивы и сохраняются даже тогда, когда жители гор переезжают в города и поселки, расположенные на значительно меньшей высоте.