Ілюстративне зображення колорівського пітона

Фото: hdamke/DepositPhotos

Світ природи сповнений загадок, а травлення деяких хижаків вражає своєю ефективністю. На планеті Земля існує лише кілька видів хижаків, які здатні ковтати свою здобич повністю, не залишаючи від неї нічого. Ще менше тварин можуть повністю перетравлювати їжу разом з кістками. Це здається майже неймовірним, але деякі рептилії, зокрема бірманські пітони, володіють цією дивовижною здатністю. Для них скелети жертв не просто не створюють проблем під час травлення, а навіть виявляються корисними. Науковці зробили значне відкриття, виявивши, що секрет цієї незвичайної можливості змій криється в унікальних клітинах, розташованих у їхньому кишківнику.

Дослідники, що спеціалізуються на вивченні змій, роками намагалися з’ясувати, чому кістки жертв не шкодять цим плазунам, і як рептилії здатні їх повністю перетравлювати. Тепер науковці вважають, що відповідь на цю давню загадку була “прихована” серед спеціалізованих клітин шлунка та кишківника цих тварин. Вивчення цих процесів допомагає глибше зрозуміти адаптації тварин до їхнього середовища та раціону.

Команда вчених під керівництвом зоолога Жана-Ерве Ліньо з Університету Монпельє (Франція) присвятила себе детальним дослідженням травної системи бірманського пітона. Використовуючи сучасні методи світлової та електронної мікроскопії, вони ретельно вивчали структуру кишківника. Саме тоді вони помітили крихітні, раніше невідомі об’єкти, що розміщувалися вздовж епітелію – слизової оболонки кишківника. Ці об’єкти привернули їхню увагу та стали ключем до розгадки секрету, як пітони перетравлюють кістки.

Жан-Ерве Ліньо розповів: “Під час аналізу сфероїдів (так були названі невідомі об’єкти) я спершу подумав, що це можуть бути якісь фрагменти кісток, що прослизнули. Але швидко стало зрозуміло, що ця думка хибна. Тоді з’явилася гіпотеза, що ці частинки можуть вироблятися самим кишківником, а точніше, певним типом клітин у ньому”. Подальша ретельна робота та лабораторні дослідження повністю підтвердили цю ідею. Було встановлено, що сфероїди формувалися з кальцію, заліза та фосфору всередині раніше невідомого типу клітин, розташованих у травній системі рептилій. Це відкриття є значним кроком у розумінні біології травлення.

Аби остаточно з’ясувати, для чого організму рептилій потрібні ці загадкові частинки, дослідники провели серію експериментів, вивчаючи кишківник пітонів після годування їх різною їжею. Було застосовано декілька варіантів раціону. Перший передбачав стандартний раціон – цілі туші гризунів, що містять кістки. Другий варіант – “безкісткова здобич” з низьким вмістом кальцію, що дозволяло оцінити реакцію організму на відсутність кісток. І третій – харчування тваринами без кісток, але зі штучно збільшеною кількістю кальцію, щоб перевірити вплив самого кальцію.

Результати цих експериментів виявилися вкрай показовими. З’ясувалося, що незвичайні частинки в кишківнику пітонів майже повністю зникали, якщо їх годували гризунами без кісток. Це свідчило про пряму залежність їх появи від наявності кісткового матеріалу. Однак, коли плазунів годували звичайним раціоном або їжею, багатою на кальцій, це провокувало виділення великої кількості сфероїдів. Крім того, в цьому випадку послід плазунів абсолютно не містив фрагментів кісток, що є доказом повного їх розчинення та засвоєння в процесі травлення. Це доводить ефективність механізму, за допомогою якого пітони перетравлюють кістки.

Автори роботи зазначили, що схожі частинки, що складаються з кальцію, заліза та фосфору, раніше помічали лише у комах і ракоподібних. Проте команда вперше виявила щось подібне у хребетних тварин, що робить це відкриття унікальним для біології. Пізніше вчені також виявили цей спеціалізований тип клітин, що перетравлює кістки в кишківнику пітонів, у кількох інших видів плазунів, включаючи отруйну ящірку гелодерму аризонську. Це вказує на те, що цей механізм може бути поширеним серед рептилій.

Науковець Жан-Ерве Ліньо висловив надію, що інші дослідники продовжать пошуки нещодавно виявленого типу клітин в інших хребетних. Він також сподівається на проведення детального еволюційного аналізу, який допоможе визначити, коли саме тварини набули цієї унікальної здатності перетравлювати кістки. Це дозволить простежити еволюційний шлях розвитку травних систем і краще зрозуміти адаптивні механізми природи. Вивчення того, як пітони перетравлюють кістки, відкриває нові горизонти у зоології та фізіології.

Раніше вчені вже ділилися цікавими фактами про різноманітних тварин.