Blinde Cavefish fror die interne Uhr um Energie zu sparen


Manche Kreaturen gehen zu den großen Längen, nur um ein wenig Energie zu sparen. Nehmen Sie die blinde mexikanischen Cavefish; Dieses super-effiziente Tier nutzt fast 30 Prozent weniger Energie als ihre Pendants in den Gewässern zu überleben, und dies wird erreicht in einer interessanten Weise schlägt eine neue Studie.

Der blinde mexikanischen Tetra oder Cavefish (Astyanax Mexicanus) spart Energie durch den Verzicht auf circadianen Rhythmen, nach Ansicht der Forscher an der Universität Lund in Schweden. Manchmal auch als eine innere Uhr, Biorhythmus helfen viele Organismen-einschließlich Tiere, Pflanzen, Pilze und sogar bestimmte Bakterien – koordinieren ihre Verhalten und Physiologie mit der Tag-Nacht-Zyklus laut Studie Forscher Damian Moran, Postdoc Student im Fachbereich Biologie der Universität Lund.

Diese Uhr stellt eine der wichtigsten Funktionen durch Kontrolle der Stoffwechsel oder die chemischen Reaktionen beteiligt bei der Erhaltung gesunder Zellen und Abbau von Molekülen, Energie zu gewinnen. Zirkadianen Rhythmus sorgt dafür, dass diese Reaktionen im Vorfeld der auftreten, wenn ein Organismus am meisten Energie, brauchen wird Moran sagte Leben Wissenschaft. [In Bildern: die außergewöhnliche Entwicklung der 'Blind' Cavefish]

"Es braucht Zeit, um Proteine und die Dinge, die benötigt werden, zu verdauen, zu laufen oder zu sehen, indem man ein Uhrwerk, das auf Ihre Umgebung abgestimmt ist, Ihren Stoffwechsel bereit im Vorfeld der gelangen Sie wenn Sie es brauchen, können mithelfen", sagte Moran. Menschen, fügte er hinzu, dies tun, während sie schlafen.

Aber im Gegensatz zu den meisten Organismen, blind mexikanischen Cavefish nicht kontrollieren ihren Stoffwechsel mit einer circadianen Uhr fanden die Forscher. Das erfuhr die Wissenschaftler nach einem Vergleich der metabolischen Rate oder Rate der Sauerstoffverbrauch der Höhlenbewohner A. Mexicanusmit der Oberfläche-Wohnung A. Mexicanus.

Die Forscher ausgesetzt beide Arten von Fisch, hell-dunkel-Bedingungen, die einen 24-Stunden-Tag nachgeahmt sowie Bedingungen der totalen Finsternis. Sie fanden, dass die Oberfläche lebende Fische während der Tagesstunden, auch in Abwesenheit von Tageslicht mehr Sauerstoff verbraucht.

"Das ist das gleiche, als ob Sie oder ich setzte sich in einem dunklen Raum für ein paar Tage", sagte Moran. "Wir würden diese Art von Zyklus zeigen, weil wir diese Uhr in unserem Körper haben."

Die höhlenbewohnenden Fische weisen das gleiche Verhalten jedoch nicht. Unabhängig davon ob es war Licht oder dunkel, die Fische verbraucht ungefähr die gleiche Menge an Sauerstoff, die Forscher fanden. Durch den Verzicht auf die zirkadianen Rhythmen die Kontrolle Stoffwechsel, konnte die blinde mexikanischen Cavefish in einem 24-Stunden-Zeitraum als seine Oberfläche-Wohnung-Kollegen fast 30 Prozent weniger Energie verbrauchen.

"Wir wissen, sie sparen eine Menge Energie, und das ist gut, wenn Sie in einer Höhle leben, weil Höhlen sind in der Regel ganz Essen begrenzt,", sagte Moran. Der blinde mexikanischen Cavefish hat andere Besonderheiten entwickelt, die es in einer pechschwarzen Umgebung besser geeignet, um Leben zu machen. Vor allem haben nicht die Kreatur Augen.

Aber es ist das Fehlen von einer inneren Uhr, der Moran und seine Kollegen im Moment am meisten interessiert sind. Und sie sind nicht allein. Anfang dieses Jahres veröffentlichte Forscher vom University College London und der nationalen autonomen Universität von Mexiko eine Studie in der Fachzeitschrift Nature Communications, die in ähnlicher Weise zeigte, dass blinde mexikanischen Cavefish normalen Tagesrhythmus fehlt.

"Nicht nur wissen wir nicht wirklich, dass viel über circadiane Energie verwenden bei Tieren im Allgemeinen, wir wissen nicht einmal wie Tiere betrachten, die diese circadianen Rhythmen nicht,", sagte Moran. "Wir sind in der Regel davon ausgehen, dass diese Rhythmen immer adaptive sind, dass sie einige wirklich wichtigen Zweck dienen. Aber was passiert bei Tieren, die diese Zyklen nicht haben? Ist es ein echtes Rätsel."

Die neuen Erkenntnisse wurden veröffentlicht in der Fachzeitschrift PLOS ONE (24 September) heute.

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