Пуголовки їдять, як божевільні, перш ніж переробляти кишки

Пуголовка Xenopus laevis. (Кредит: Девід Бей/Мічиган)

Ви можете ділитися цією статтею за ліцензією Attribution 4.0 International.

Пуголовки - ненажерливі їдці, які перебирають всю рослинність на своїх шляхах. Нове дослідження пояснює, чому.

"Якщо ви спостерігаєте за деякими видами пуголовків, коли вони їдять, вони виглядають як крихітні піранії".

"Одне з висновків нашої роботи полягає в тому, що під час стадії пуголовків, перш ніж вони ініціюють метаморфозу, у них немає жодного з цих гомеостатичних негативних контролів споживання їжі: вони мають засоби управління годуванням, зафіксовані в положенні" увімкнено ". провідний автор Роберт Денвер.

«Це дозволяє пуголовкам якомога швидше досягти мінімального розміру тіла для метаморфози. Якщо ви спостерігаєте за деякими видами пуголовків, коли вони їдять, вони виглядають як крихітні піранії ".

Але так само, коли вони готуються перейти до жаби, лептин, гормон, що виробляється жиром, який сигналізує про запаси енергії в мозок і пригнічує почуття голоду, піднімається в пуголовках. Цей стрибок лептину може сигналізувати мозку про те, що пуголовки мають достатньо запасів енергії, щоб пройти виснажливий процес метаморфози.

(Кредит: Девід Бей/Мічиган)

Стрибок лептину безпосередньо перед початком метаморфози допомагає зрілим регіонам мозку, які контролюють вироблення гормонів та споживання їжі. Коли тварина прогресує шляхом метаморфозу, її мозок розвиває здатність реагувати на лептин, вимикаючи годування. Ця дія лептину важлива для пуголовків, оскільки їм потрібно зупинити своє харчування в кульмінаційному періоді метаморфози, щоб їх організм зміг переробити кишечник.

Кишечник змінюється від метрової системи, яка перетравлює вегетаріанську дієту, до значно коротшої кишки, яка перетравлює лише речовини тваринного походження. Цей час є хитрим балансом, щоб виправитись, говорить Денвер, професор і завідувач кафедри молекулярної, клітинної біології та розвитку Мічиганського університету.

"Більшість досліджень підтверджують, що пуголовки будуть вигравати від умов зростання, тому що чим більший ти, тим менше шансів, що хижаки підберуть тебе, і станеш більш ефективним хижаком, як тільки станеш жабою", - говорить він. "З іншого боку, якщо середовище існування личинок не є сприятливим - якщо тут багато хижаків або якщо воно буде висихати - пуголовки рано ініціюватимуть метаморфозу".

Щоб перевірити, чи саме лептин відключає харчування в мозку пуголовків, Денвер та його команда ввели одній групі пуголовків контрольний розчин. Вони дали іншій груді пуголовків ін’єкцію лептину. Пуголовки, яким вводили фізіологічний розчин, продовжували їсти, але пуголовки при введенні лептину повністю зупинились. Це сталося у пуголовків, які переживали метаморфозу, але не у молодших пуголовків.

Ці загальні хімічні речовини затримують пуголовків

Дослідники також продемонстрували, що лептин контролює придушення годування в метаморфічному клімаксі, коли кишечник переробляється на підтримку м'ясоїдної дієти. Вони зробили це, блокуючи сигнал лептину в мозку пуголовків, що змусило пуголовків відновити годування.

Денвер каже, що існують цікаві паралелі між цим процесом у земноводних та тим самим процесом у ссавців. Неонатальні щури так само ненажерливо вигодовують дитину, поки не влізе лептин, після чого у них виробляється негативний гомеостатичний контроль, щоб вони не переїдали. Це дозволяє гіпоталамусу, області мозку, яка контролює годування, дозрівати і готувати щурів до вживання твердої їжі.

"Те, що відбувається в пуголовці земноводних, є дуже давнім процесом - це розвиток, гормональний процес, який контролює терміни розвитку нервової ланцюга живлення, що також впливає на перехід з історії життя", - говорить Денвер. "У пуголовка, порівняно із ссавцями, морфологічні зміни набагато драматичніші".