(Giuseppe Cantiello/Unsplash) Kamele haben die unglaubliche Fähigkeit, wochenlang zu überleben, ohne auch nur einen Schluck Wasser zu trinken. Jetzt haben wir eine bessere Vorstellung von der geheimen Zutat, die ihrem Körper dabei hilft.
Wir wissen bereits, dass Kamele eine Vielzahl biologischer Tricks anwenden, um jeden Tropfen Flüssigkeit zu speichern – darunter große und komplizierte Nasen, die nach dem Wasser in der Luft greifen und ihren Körper verlassen modifiziertes Blut, das einer Dehydrierung standhalten kann .
Wenn Wasser zur Verfügung steht, können sie in wenigen Minuten Hunderte von Litern hinunterschlucken, die sie dann nur langsam aufnehmen, um zu vermeiden osmotischer Schock ; außerdem schwankt ihre Körpertemperatur zwischen 31 und 41 °C (87 und 105 °F) um das Schwitzen zu reduzieren .
Wenn einem Menschen das Wasser ausgeht, schalten unsere Nieren den Gang um, um so viel Feuchtigkeit wie möglich zu speichern. Wasser wird in Röhrchen in einem Bereich namens Kortex gefiltert, von wo es in einen anderen Teil namens Medulla fließt. Hier werden Ionen aus gelöstem Salz durch Membranen gepumpt, um ein Ungleichgewicht zu erzeugen, das dazu führt, dass ein Teil des Wassers in das Blut zurückkehrt, während der Rest Abfallstoffe als Urin abtransportiert.
Der Körper von Kamelen treibt diese Wasserrückgewinnung aufs Äußerste und konzentriert ihren Urin auf ein Niveau, das wir nie erreichen könnten. In einer umfangreichen Studie zur Untersuchung von Genen, die in den Zellen arabischer Kamele exprimiert werden ( Ein Dromedar ) Nieren verglich ein Forscherteam die Nieren von Kamelen, die dehydriert waren, mit denen von Kamelen, die kürzlich genug Wasser getrunken hatten.
„Wir haben Hunderte von Genen und Proteinen identifiziert, die sowohl in der Nierenrinde als auch im Mark von dehydrierten und rehydrierten Tieren im Vergleich zu Kontrollen deutlich verändert sind.“ sagte Der Tierphysiologe Fernando Alvira Iraizoz von der Universität Bristol.
Viele der Gene, die die Expression bei dehydrierten Kamelen veränderten, schienen an der Unterdrückung der Fettsubstanz Cholesterin in ihren Nierenzellen beteiligt zu sein.
Deshalb haben Alvira Iraizoz und Kollegen die Menge an Cholesterin in den Nierenplasmamembranen der dehydrierten Tiere gemessen und sie mit den Kontrollen verglichen. Sie fanden heraus, dass dehydrierte Kamele tatsächlich weniger Cholesterin in diesen Nierenzellmembranen hatten als hydrierte.
Darüber hinaus wurden Gene, die für den Transport von Ionen und Wasserkanälen durch die Zellmembranen kodieren, auch in den Nierenzellen der dehydrierten Kamele stärker exprimiert. Zusammengenommen stützen diese Ergebnisse die Vermutung des Teams, dass die durch Dehydrierung verursachte Cholesterinunterdrückung es Kamelen ermöglicht, mehr Wasser in ihren Nieren festzuhalten.
„Eine Verringerung der Cholesterinmenge in der Membran der Nierenzellen würde die Bewegung von gelösten Stoffen und Wasser durch verschiedene Abschnitte der Niere erleichtern – ein Prozess, der erforderlich ist, um Wasser effizient wieder aufzunehmen und einen hochkonzentrierten Urin zu produzieren und so Wasserverlust zu vermeiden.“ ' erklärt Alvira Iraizoz und der molekulare Neuroendokrinologe Benjamin Gillard, ebenfalls von der University of Bristol.
In unserer sich schnell erwärmende Welt werden Nutztiere, die harten Bedingungen standhalten, immer wichtiger. Das Arabische Kamel unterstützt bereits seit seiner Domestizierung vor über 3.000 Jahren Millionen von Menschen. Sie liefern Milch , Fleisch, Kleidung, Transport und Unterkunft in mehreren trockenen Teilen unseres Planeten.
'[ Multiomisch Studien] liefern sehr wertvolle Informationen im Zusammenhang mit der Wüstenbildung und Klimawandel und könnte verwendet werden, um zu bewerten, wie sich verschiedene Arten an ihre sich bereits verändernden Umgebungen anpassen werden“, sagte Alvira Iraizoz.
Die Forscher arbeiten derzeit an einer ähnlichen Analyse des Gehirns des Kamels und planen, die genetische Expressionsreaktion auf schwere Dehydrierung bei anderen trockenen Säugetieren zu untersuchen, wie etwa den entzückenden hüpfenden Nagetieren Springmaus .
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Kommunikationsbiologie .