Kvůli omezeným zdrojům potravy jsou pro krtky zimní měsíce náročné. Šetří tedy na místě, kde jim „uniká“ nejvíce energie, a tím je činnost mozku – zmenšením sníží jeho nároky na přísun energie. | foto: Profimedia.cz

Krtci umí v zimě šetřit energií. Jednoduše tak, že se jim zmenší mozek

  • 14
Třeba plch zimu prospí, veverka si udělá zásoby, řada ptáků za teplem a potravou migruje. Ne tak krtek či rejsek, kteří aktivně přežívají pod zemí všechna roční období. Jenže i pro ně je přečkání zimy náročné, potravy je nedostatek. A tak řeší existenční problémy v zimních měsících fascinujícím způsobem.

Nedávno publikovaná vědecká studie doložila, že krtek je další savec, kterému se sezonně zmenšuje mozek. Tzv. Dehnelův fenomén byl poprvé popsán v roce 1949 polským badatelem Augustem Dehnelem. Při měření lebek rejsků obecných si všiml, že u jedinců odchycených v zimě jsou menší než u těch odchycených během letního období.

V roce 2017 Dina Dechmannová, seniorní autorka nové studie, a její kolegové poskytli první důkaz o tom, že k těmto neobvyklým změnám na lebkách rejsků dochází v průběhu života jedince. Od té doby tým z Institutu Maxe Plancka prokázal, že k Dehnelovu jevu dochází také u lasice kolčavy a hranostaje. Všem výše zmíněným savcům je společný životní styl, který je kvůli extrémně vysokému metabolismu a celoroční aktivitě staví na energetické ostří nože.

V hluboké zimě totiž krtci opravdu čelí vážnému existenčnímu problému. „Jejich metabolismus, blížící se horní hranici možností u savců, vyžaduje více potravy, než je v nejchladnějších měsících k dispozici. Místo aby toto sezonní dilema řešili migrací nebo hibernací, sáhli krtci k neobvyklé taktice úspory energie – zmenšují si mozek,“ doložila nová studie Lucie Farkové Novákové, postdoktorandky na německém Max Planck Institute of Animal Behavior a Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, a jejích kolegů z Institutu Maxe Plancka. Publikována byla mj. v časopise Royal Society Open Science.

Aktuální výzkum česko-německé skupiny vědců tak přidává na seznam další druh, kterému se sezonně zmenšuje mozek. Současně se ovšem vědci zabývají i evoluční záhadou, co zvířata k této podivné strategii vede.

Mozek je orgán velmi náročný na přísun energie. „Víme, že zmenšením tak energeticky nákladného orgánu jakým je mozek zvířata sníží své celkové energetické nároky. Část energie ušetří a díky tomu mohou přežít náročné období s nedostatkem potravy,“ popisuje Farková Nováková. Dosud se však neví, jaký konkrétní evoluční tlak za tímto fenoménem stojí, a co ho spouští.

Jak se mění mozek krtka v průběhu ročních období.

Měřením lebek v muzejních sbírkách vědci zdokumentovali, jak se dva druhy krtků (krtek obecný a krtek iberský) mění v průběhu ročních období. Zjistili, že lebky krtka obecného se v listopadu zmenšily o 11 % a na jaře opět narostly o 4 %, ale lebky krtka iberského se v průběhu roku nezměnily.

Vzhledem k tomu, že tyto druhy žijí ve značně odlišných klimatických podmínkách, se mohli vědci přiblížit k odpovědi na otázku evolučního tlaku, který za tímto podivným fenoménem stojí. Za změnu mozku pravděpodobně může podnebí, nikoli dostupnost potravy. „Kdyby šlo jen o potravu, pak bychom měli vidět, jak se evropští krtci zmenšují v zimě, kdy je potravy málo, iberští krtci se by se naopak zmenšovali v létě, kdy je potravy málo,“ argumentuje Dina Dechmannová z Institutu Maxe Plancka.

Výsledky studie ovšem přesahují rámec odpovědí na otázky evoluce. Nabízejí totiž úplně nový pohled na to, jak těla savců mohou regenerovat poté, co utrpí značné poškození. „Získané poznatky mohou být v budoucnu využity při výzkumu neurodegenerativních onemocnění či osteoporózy,“ upřesňuje Lucie Farková Nováková, která si sice aplikovaným výzkumem přímo nezabývá, nicméně její kolegové získané poznatky o Dehnelove fenomenu chtějí do budoucna využít právě při výzkumu léčby neurogenerativních onemocnění.

Modelovým druhem pro výzkum Dehnelova fenoménu je přitom již zmíněný probíhající výzkum rejsků obecných. „Ten se zabývá mnoha různými aspekty tohoto jevu,“ doplňuje česká vědkyně s odkazem na tento projekt.