
北极驯鹿在近乎永久的夜晚生活,然后季节性地发生在世界顶部。一项新的研究发现,这些极端条件似乎使驯鹿放弃了延长较低纬度的哺乳动物日常生物节奏的内部时钟。
在包括人类在内的哺乳动物中,某些激素水平在节奏的每日周期中升高和起伏。从睡眠/唤醒周期到繁殖,这种昼夜节律影响体内的各种过程。这浅黑色信号白天和黑夜有助于驱动这些周期,即使没有灯光开关,也可以在24小时周期内工作的内部时钟。
但是在驯鹿中,“似乎缺少这个时钟元素,”英格兰曼彻斯特大学的研究作者安德鲁·劳登(Andrew Loudon)说,他指的是内部股票。
缺失的时钟对驯鹿的睡眠方式没有任何影响,因为它们在进食后睡觉,并且每天倾向于每天吃8至10次,就像所有反刍动物一样。
劳登(Loudon)和他的同事们研究了北极驯鹿的褪黑激素(一种对昼夜节律循环反应的激素)的水平,发现他们没有表现出褪黑激素分泌的天然内部节奏。取而代之的是,它们的激素水平上升,直接响应光和黑暗。
对驯鹿皮细胞的研究表明,两个众所周知的时钟基因不会以其他生物的方式振荡它们作为保留时间的方式。
劳登说:“我们怀疑它们具有正常钟基因的全部范围,但是这些基因在驯鹿中以不同的方式进行调节。”
该研究的发现于3月11日在当前生物学杂志上在线详细介绍,最初令人惊讶,但研究人员现在怀疑在其他北极动物中可以看到类似的模式。
劳登说:“我们的发现表明,进化已经提出了一种关闭蜂窝发条的方法。” “这种每日时钟在没有可靠的环境中可能是一个积极的障碍浅黑色周期一年中的大部分时间。”
由于地球在其轴上倾斜,因此在夏季,北极指向太阳,这在此期间使太阳永远在地平线上方。在冬季,情况恰恰相反,北极陷入了几个月的黑暗中。南极也是如此。
研究人员说,取而代之的是,在这一年的两个春分(秋季和春季)中产生的光线和黑暗信号足以在驯鹿中开始某些过程,例如年度生殖周期。
不确定这种异常发展的人体过程受到了多少身体过程。
劳登告诉《生命科学》:“我们不知道驯鹿的发条损失有多广泛。” “那里可能仍然有一个时钟,但是我们找不到它。看起来分子时钟至少在皮肤细胞中关闭了(坦率地说,我也怀疑其他地方)。”
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