Naked Mole Rats 'Secrets Revealed

{h1}

Biologen thomas park bestudeert naakte molratten en heeft ontdekt dat deze vreemde dieren lange perioden zonder zuurstof kunnen doorstaan ​​en immuun zijn voor bepaalde soorten pijn

Dit artikel achter de schermen werd aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

Het was het wetenschappelijke equivalent van liefde op het eerste gezicht.

"Ze hadden enorme tanden, ze renden evenveel achteruit als vooruit, en ze praatten voortdurend met elkaar," zei Thomas Park over de eerste keer dat hij een molrat zag tijdens een postdoctoraal jaar in München.

Nadat hij zijn eigen laboratorium in Chicago had opgericht, nam hij zijn studenten mee op een excursie naar de dierentuin en zag ze opnieuw. "Ik dacht dat ze geweldig waren, en ik wist meteen dat ik sommige van deze jongens naar het lab moest brengen," zei hij.

Park, hoogleraar biologische wetenschappen aan de universiteit van Illinois in Chicago, begon zijn wetenschappelijke loopbaan met het bestuderen van hoe vogels geluiden lokaliseerden en vervolgens overschakelde op vleermuizen, waarbij ze de effecten van geluiden op hun hersencellen onderzochten. Na het ontdekken van naakte molratten raakte hij echter gefascineerd door hun unieke sociale structuur en besloot ze in plaats daarvan te bestuderen.

Afrikaanse naakte molratten leven onder de grond en komen er nooit uit. Ze zijn klein, toothy en blind; ze zien eruit als kleine roze worstjes; en ze ruiken slecht. Deze wezens, de enige zoogdieren die koudbloedig zijn, leven typisch in grote kolonies van 300 leden ongeveer zes voet ondergronds. Hun smalle tunnels zijn extreem dichtbij en hun luchttoevoer is beperkt. De lucht die ze inademen is zo giftig dat het zou doden of leiden tot onomkeerbare hersenschade bij elk ander zoogdier.

Het is een coöperatieve organisatie waar één vrouw en meerdere mannen reproductief actief zijn, terwijl de rest van de kolonie leden de klusjes verdelen, waaronder het zoeken naar voedsel.

Naakte molratten hebben één koningin, die met maximaal drie mannen paren - geen van de anderen neemt deel aan reproductie. "Het zijn heel, heel vreemde dieren," zei Park. "Het zijn de enige zoogdieren met deze bizarre sociale regeling."

Zijn onderzoeksfocus ligt op evolutie, met name hoe soorten zich aanpassen aan uitdagingen in hun omgeving. Niettemin heeft zijn werk met deze ongewone zoogdieren nieuwe inzichten opgeleverd in pijnreactie en zuurstofgebrek die uiteindelijk zouden kunnen leiden tot nieuwe benaderingen voor de behandeling van deze aandoeningen, evenals hersenletsel veroorzaakt door een hartaanval, beroerte of trauma.

Park en zijn collega John Larson, universitair hoofddocent fysiologie in de psychiatrie aan UI-Chicago, hebben ontdekt dat de hersenen van naakte molratten bestand zijn tegen lange periodes van zuurstofgebrek - een aandoening die bekend staat als hypoxie - voor perioden die veel groter zijn dan die van enig ander zoogdier. Ze vonden ook dat de ratten immuun zijn voor bepaalde soorten pijn, met name de brandende pijn van zuur, zoals citroensap, en capsaïcine, het pittige ingrediënt in chili pepers. De wezens missen natuurlijk een neurotransmitter, Substance P, die informatie over pijn communiceert.

"Onze werkhypothese is dat ongevoeligheid voor zuur een aanpassing is aan het leven in een zure omgeving," zei Park. "In hun thuistunnels bouwt koolstofdioxide zich op tot ongewoon zure niveaus, omdat naakte molratten in ongewoon grote aantallen leven voor een ondergrondse soort."

De pijnbevindingen kwamen voort uit de poging van de onderzoekers om uit te zoeken hoe molratten de op hun lichaam lijkende, op een raster gelijkende haren gebruikten, tien rijen met ongeveer tien haren in elke rij. "Dit type strikte organisatie suggereerde dat de haartjes om een ​​bepaalde reden een patroon hadden," zei Park.
Hij raakte de haren aan en realiseerde zich dat "de molratten deze haartjes kunnen gebruiken om de aanraking zeer nauwkeurig te lokaliseren", zei hij. "Het afleiden van een van de haartjes veroorzaakt dat de molrat zijn snuit en tanden naar het contactpunt brengt. Dit was logisch voor ons, dat een dier dat in wezen blind is en van nature in het donker leeft, baat zou hebben bij een uitstekend gevoel van aanraking en speciale reeks aanrakingsdetectoren die over het lichaam zijn gerangschikt. "

Nader onderzoek van de zenuwcellen en de verschillende chemicaliën die met deze cellen zijn geassocieerd, leidde de onderzoekers naar de ontbrekende stof P.

In de laboratoriumomgeving leven de molratten van Park in PVC-leidingen die de ondergrondse tunnels van hun natuurlijke habitat nabootsen. De leidingen zijn verbonden met doorzichtige plastic dozen die de dieren gebruiken om voedsel op te slaan, verzamelen en naar de badkamer te gaan. Ze wijzen één plek als een toilet aan. De dozen worden bewaard in afgesloten, geconditioneerde opslagruimten waar de luchtvochtigheid hoog is en de temperaturen in de jaren '90 liggen. Een verzorger controleert de luchtvochtigheid twee keer per dag. De molratten lijken het goed te doen in deze omgeving - ze reproduceren zich zelfs.

"Ik denk dat ze gelukkig zijn," zei Park. "We geven ze eten in een kamer - ze krijgen elke dag een zoete aardappel - dus als ze stukken terug willen nemen naar hun 'nest', kunnen ze. We geven ze ook snoepjes, ze houden echt van squash. appel, omdat ze niets drinken, dus ze worden gek van alles wat zoet en sappig is. "

Over appels gesproken, enkele jaren geleden, tijdens een onderzoek naar het zoekgedrag van de rat van de rat, zetten de onderzoekers grote kuipen met een paar centimeter zand op de vloer van elk bad. Vervolgens sneden ze appels in kleine stukjes en begroeven ze in het zand. Ze wilden weten of de molrat informatie zou communiceren met andere molratten over het voedsel, of de informatie voor zichzelf houden.

"Sommige van de kuipen krijgen veel appels, terwijl andere kuipen er maar een paar krijgen", zei hij. "Daarna openden we een pijp naar het molratsysteem en lieten ze foerageren. Aan het eind van elke dag telden we hoeveel stukjes appel er nog in elke bak lagen. Om de appelfracties op te halen, schonken we het zand door een scherm."

Het probleem was dat de kamer zwak was, alleen verlicht door rood licht, waardoor het moeilijk was voor de onderzoekers om het verschil te zien tussen de appelbeetjes en de rattenkak, die dezelfde grootte en vorm hadden.

"Er was een keer dat een student zeker wist dat hij een appel beet had," zei Park. "Het leek op appel, het voelde als appel, maar om zeker te zijn - ja, hij proefde het. Het was geen appel. Vanaf dat moment droegen we het zand uit de slecht verlichte kamer en telden appels in de put - verlichte gang. "

Hoewel de molrat in het laboratorium geen huisdieren zijn, zijn de onderzoekers gegroeid om hun individuele kenmerken te waarderen. "Ik noem ze niet, maar ik kan gemakkelijk van elkaar onderscheiden," zei Park. "Ze zien er allemaal uit als worsten, maar sommige zijn mollig, andere mager, sommige hebben meer rimpels, andere zijn roze." Over het algemeen zijn het zeer zachte wezens, maar ze hebben zeker verschillende persoonlijkheden. Sommigen zijn nieuwsgieriger, wat timide, wat meer bazig voor hun leeftijdsgenoten. "

Park, 50, groeide op in Baltimore, waar zijn vader universitair hoofddocent psychiatrie is aan de Johns Hopkins University. "We hebben samen een gepubliceerd tijdschriftartikel, dat was heel leuk", voegde hij eraan toe. Zijn moeder, nu met pensioen, was een geregistreerde verpleegster in het Johns Hopkins-ziekenhuis.

Park verdiende zijn B.A. graad in psychologie in 1982 van Johns Hopkins University, en zijn M.S. in psychologie in 1984 en zijn doctoraat., ook in de psychologie, in 1988, beiden van de Universiteit van Maryland.

Park's interesse in wetenschap begon met een fascinatie voor dieren. "Vanaf mijn vroegste herinneringen vond ik het leuk om huisdieren te hebben en naar de dierentuin te gaan. Mijn ouders waren erg begripvol en we hadden op verschillende momenten proefkonijnen, ratten, honden, katten, parkieten, veel schildpadden, hagedissen, slangen, heremietkreeften, een eend - en waarschijnlijk een paar die ik ben vergeten, "zei hij.

Hij kreeg een stel cavia's toen hij in de eerste klas zat. 'Hun namen waren meneer Peep en mevrouw Peep,' zei hij. "Op een dag besloot ik om te zien of ik mevrouw Peep naar de trap in ons huis kon laten komen, wat betekende dat ik van trap naar trap moest springen.Ik begon met een snoepje - een zonnebloemzaadje - zodat ze moest uitrekken Bij elke behandeling hield ik hem verder omhoog, totdat de enige manier waarop ze kon reiken was om naar de volgende stap te springen. Pas vele jaren later ontdekte ik dat wat ik aan het doen was haar gedrag werd 'vormgegeven', een aloude praktijk in dierlaboratoria. "

Park is dyslectisch, wat zijn vroege schooljaren zowel uitdagend als frustrerend maakte. "Ik faalde in de eerste klas en jarenlang was ik bang dat ik dom was", zei hij. "Gelukkig hebben mijn ouders me steun en aanmoediging gegeven en me verteld dat dingen beter zouden worden, en dat deden ze." Het echte keerpunt voor mij was toen ik universiteitscursussen vond waar ik van hield. "Studeren waar ik van hield - dierlijk gedrag, leren, evolutie - werd heel gemakkelijk, en ik heb nooit achterom gekeken. "

  • Top 10 ongelooflijke dingen die je niet wist over dieren
  • Nake Mol-ratten kunnen aanwijzingen bevatten voor menselijk ouder worden
  • Strange Creature Immune to Pain

Opmerking van de uitgever: Dit onderzoek werd gesteund door de National Science Foundation (NSF), de federale instantie die belast is met de financiering van fundamenteel onderzoek en onderwijs op alle gebieden van wetenschap en techniek. Alle meningen, bevindingen en conclusies of aanbevelingen in dit materiaal zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de opvattingen van de National Science Foundation. Zie het archief achter de schermen.


Video Supplement: Why do naked mole rats live so long?.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com