: 13.07.2026
Как хомячки покорили «марсианские» высокогорья Анд
На вершинах южноамериканских вулканов животных встречают разреженный воздух и ледяные пустыни. Здесь, почти в марсианских условиях, обитают листоухие хомячки. Изучение их уникального организма позволило по-новому взглянуть на скрытые резервы теплокровных животных и переосмыслить возможности адаптации к экстремальной среде
Долгое время считалось, что высотная граница обитания млекопитающих проходит на высотах около 5500 м над уровнем моря. Примерно на этом уровне расположены и самые высокогорные человеческие поселения. Однако несколько лет назад выяснилось, что эту отметку успешно преодолел андийский листоухий хомячок (Phyllotis vaccarum), популяции которого обнаружены на вершинах горной системы Анд в Южной Америке на высоте более 6000 м.
Этот рекордсмен по высотному ареалу среди млекопитающих – один из самых многочисленных видов грызунов в Пуна-де-Атакама, гигантском, холодном и засушливом высокогорном плато на нагорье Альтиплано. Расположенное на границе между Чили и Аргентиной, плато представляет собой мозаику из редких горных лугов, кустарников, солончаков и высоких, покрытых снегами, вулканических вершин.
Для мелких теплокровных животных эта среда враждебна. К примеру, на вершине вулкана Льюльяйльяко высотой 6739 м температура воздуха стабильно держится ниже нуля, а атмосферное давление составляет всего 45 кПа (336 мм рт. ст.), так что с каждым вдохом организм получает меньше половины кислорода, доступного на уровне моря. Подобные экстремальные условия ученые нередко сравнивают с марсианскими: помимо критически разреженного воздуха и холода, в этих местах практически нет жидкой воды и высших растений.
Чтобы понять, как млекопитающее может выживать в такой экстремальной среде, международная группа ученых провела сравнительный анализ физиологических и генетических особенностей листоухих хомячков, обитающих на разных высотах.
Как известно, этот вид обладает очень широким высотным диапазоном обитания: листоухих хомячков можно встретить как на вершинах, так и на уровне моря – вдоль пустынного побережья северного Чили. Обычно, когда животные живут в столь разных условиях, они обособляются друг от друга. Обитатели вершин накапливают свои специфические мутации, а жители равнин – свои. Но листоухие хомячки, живущие на разных высотах, в целом казались генетически однородными.
Ученые исследовали биологические механизмы, позволяющие этим грызунам справляться с основной проблемой высокогорья – гипоксическим и холодовым стрессом, когда одновременно очень холодно и критически не хватает кислорода. Для этого они изучали ткани животных, а также проводили эксперименты, помещая хомячков, отловленных в разных местообитаниях, в условия с различной температурой и концентрацией кислорода.
Как выяснилось, высокогорные хомячки переносили условия экстремального холода и нехватки кислорода гораздо лучше своих равнинных собратьев, а также исключительно «низинных» родственников – листоухих хомячков Дарвина (P. darwini). На клеточном уровне их мышечная ткань напоминала мышцы профессиональных спортсменов, тренированных на выносливость, таких как марафонцев.
Клетки их скелетных мышц были насыщены митохондриями («клеточными электростанциями»), которые работали активнее, чем у равнинных особей. Такая особенность помогает организму эффективно усваивать кислород даже в разреженном воздухе, что критически важно для выработки тепла при минусовых температурах. При этом в качестве основного «топлива» для обогрева хомячки использовали жиры, а не углеводы.
Чтобы изучить генетическую основу этих адаптаций, ученые расшифровали и сравнили полные геномы листоухих хомячков из разных местообитаний. Так им удалось выявить гены-кандидаты, подверженные «высотному» естественному отбору. Эти результаты соответствовали физиологическим наблюдениям: у высокогорных грызунов изменились участки генома, участвующие в обмене липидов и работе митохондрий.
Геномный анализ выявил еще один неожиданный аспект адаптации P. vaccarum, связанный с их питанием. Естественный отбор у жителей вершин затронул гены биотрансформации, отвечающие за обезвреживание и выведение токсинов. Все дело в том, что по мере продвижения в горы состав растительности кардинально меняется, и грызунам пришлось научиться без вреда для здоровья поедать ядовитую высокогорную пищу. Более того, они способны выживать и в условиях высоких концентраций мышьяка, содержащихся в вулканических отложениях.
Таким образом, выжить на «марсианских» вершинах этим мелким млекопитающим позволяет не одна мутация или адаптация, а их сочетание, комплексная перестройка организма. При этом вовсе не обязательно становиться другим видом. Достаточно иметь «гибкий» геном, способный превратить мышцы в марафонские, сделать жир основным энергетическим топливом, а вулканический мышьяк и растительные яды – привычным компонентом рациона.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Публикации по теме:
Вслед за лесом в горы Танну-Ола
: 13.07.2026 
