Учёные обнаружили специализированные клетки в кишечнике питонов для переработки кальция

Международная группа исследователей сделала важное открытие, касающееся пищеварительной системы бирманских питонов. В слизистой оболочке кишечника этих рептилий обнаружены ранее неизвестные специализированные клетки, обеспечивающие эффективную переработку кальция из костей проглоченной добычи. Результаты научной работы были представлены 25 июня в издании Journal of Experimental Biology.

Бирманский питон (Python bivittatus) относится к крупным змеям, которые полностью заглатывают свою жертву — преимущественно птиц и небольших млекопитающих. После поглощения добычи эти рептилии могут несколько суток находиться в состоянии пищеварения, прежде чем возобновить охотничью активность. За этот период происходит комплексный процесс расщепления всех тканей жертвы, включая костные структуры.

Научный коллектив под руководством специалиста по физиологии животных Жеан-Эрве Линьо из Университета Монпелье разработал экспериментальную модель для изучения метаболизма кальция у этих змей. Подопытных рептилий распределили на три категории с различными рационами питания: первая получала интактную добычу, вторая — пищу, лишенную костных элементов, третья — бескостную добычу с кальциевыми добавками.

Последующий анализ кишечных тканей выявил примечательную закономерность: у особей, потреблявших либо целостную добычу, либо бескостный рацион с кальциевыми добавками, в узкоспециализированных клетках кишечного эпителия формировались микрочастицы, содержащие соединения кальция, железа и фосфора. У змей, питавшихся исключительно бескостной добычей, подобные структуры отсутствовали.

Учёные выдвинули гипотезу о функциональном назначении этих клеточных элементов: они, вероятно, участвуют в регуляции кальциевого баланса, концентрируя избыточные минеральные компоненты в форме плотных частиц для последующего выведения с экскрементами. Такой механизм позволяет питонам избегать потенциальной кальциевой интоксикации при переваривании скелетных структур жертв.

Дальнейшее исследование показало наличие аналогичных клеточных структур у родственных видов змей — других представителей семейства питонов и удавов. Сходный клеточный механизм обнаружен также у ядозубов (Heloderma suspectum) — ящериц, практикующих заглатывание целостной добычи. При этом у иных животных, потребляющих пищу целиком, например, у морских млекопитающих или рыбоядных птиц, доказательства существования подобного физиологического механизма пока не найдены.

Исследователи подчеркивают необходимость дальнейшего изучения распространенности данной адаптации в животном мире. По утверждению Линьо, морские хищники, рацион которых включает костистых рыб или мелких морских млекопитающих, должны сталкиваться с аналогичной проблемой утилизации избыточного кальция. Особый научный интерес представляют также птицы, специализирующиеся на потреблении костных тканей, например, бородач (Gypaetus barbatus).

Обнаруженный физиологический механизм расширяет понимание эволюционных приспособлений пищеварительной системы хищников и открывает перспективы для углубленных исследований в области сравнительной физиологии позвоночных животных.

Источник: Live Science