الفئران الموجودة في البراكين المتجمدة “المهجورة” تأكل النباتات السامة للبقاء على قيد الحياة في ظروف “غير متوافقة عن بعد مع بقاء الإنسان على المدى الطويل”

اكتشف العلماء كيف تعيش الفئران على ارتفاعات شديدة على أطراف البراكين الجليدية الخامدة في جبال الأنديز.

تمتد المنطقة التي تعيش فيها الفئران أكثر من ميل واحد (1.6 كيلومتر) فوق سطح العالم أعلى مستوطنة بشرية. فالهواء رقيق، ودرجات الحرارة شديدة البرودة، والنظام البيئي الصحراوي يضمن ندرة المياه والنباتات بشدة.

“باعتباري متسلق جبال واقفاً على قمة هذه القمم، فإن فكرة وجود حيوانات تعيش في هذه البيئات القاحلة المهجورة هي فكرة محيرة للعقل حقًا.” جاي ستورزوقال أستاذ العلوم البيولوجية بجامعة نبراسكا لينكولن لموقع Live Science.

في عام 2020، قاد ستورز فريقًا من علماء تسلق الجبال الذين سجلوا فئران الأنديز ذات الأذنين الورقية (أبقار الفيلوتيس) عند أ ارتفاع قياسي 22110 قدم (6739 مترًا). كانت الفئران تعيش على قمة لولايلاكو، أعلى بركان نشط تاريخياً في العالم – خامل الآن – يقع على الحدود بين الأرجنتين وتشيلي.

الآن، في دراسة جديدة نشرت في 9 يوليو في المجلة علومكشف ستورز وزملاؤه عن الآليات البيولوجية التي تقف وراء بقاء الفئران على قيد الحياة. وتبين أن هذا النوع قد طور مجموعة متنوعة من وسائل التكيف للبقاء على قيد الحياة على مثل هذه الارتفاعات العالية، بما في ذلك القدرة على أكل النباتات التي عادة ما تكون سامة.

قبل اكتشاف الفئران التي تعيش على ارتفاعات عالية، افترض الباحثون أن الثدييات لا يمكنها البقاء على قيد الحياة إلا على ارتفاع 18000 قدم (5500 متر) فوق مستوى سطح البحر. لكن هذه الحيوانات القوية حطمت هذا الرقم القياسي، بينما كانت تزدهر أيضًا على ارتفاعات أقل.

وقال ستورز: “أحد الأشياء البارزة حقًا حول هذا النوع بالذات هو أن لديه نطاق ارتفاع واسع، من مستوى سطح البحر على طول الساحل الصحراوي لشمال تشيلي، وصولاً إلى قمم بعض أعلى القمم في جبال الأنديز”.

لفهم هذه الفئران الرائعة بشكل أفضل، قام الباحثون بدراسة أفراد هذه الأنواع على ارتفاعات منخفضة ومتوسطة وعالية بين عامي 2020 و2023. وقد مزج العمل بين تقنيات تسلق الجبال ومسح الحيوانات، حيث قام ستورز وفريقه بصعود الجبال ونصب الفخاخ لاصطياد الفئران وتسجيلها.

وقال شتورتس إن متسلق الجبال الذي يتأقلم جيدًا يمكنه تحمل هذه الارتفاعات العالية لفترة قصيرة جدًا، لكن الظروف “غير متوافقة على الإطلاق مع بقاء الإنسان على قيد الحياة على المدى الطويل”.

يمكن أن تكون الرحلات الاستكشافية خطيرة حتى بالنسبة للمتسلقين ذوي الخبرة: فقد تم إجلاء أحد زملاء شتورتز خلال رحلة استكشافية منفصلة في بيرو بعد أن وصلوا إلى ارتفاعات عالية الوذمة الرئوية – شكل من أشكال داء المرتفعات يهدد الحياة ويتسبب في تراكم السوائل في رئتي المتسلق.

أرسل الباحثون بعض عيناتهم إلى مختبرات في تشيلي لمزيد من التحليل. وشمل ذلك وضع الفئران في غرف صغيرة وقياس مدى تكيفها مع البرد الشديد والحرمان من الأكسجين. قام الفريق أيضًا بتسلسل جينوم الفأر الأنديزي ذو الأذنين الورقية، والذي كشف عن مجموعة متنوعة من التكيفات المحلية على ارتفاعات مختلفة. على سبيل المثال، كانت الفئران التي تعيش على ارتفاعات عالية أفضل في الحفاظ على حرارة الجسم ومستويات الأكسجين من تلك المأخوذة من ارتفاعات منخفضة، وفقا لبيان صادر عن المركز. جامعة نبراسكا لينكولن.

تغيير آخر في جينات الفئران التي تعيش على ارتفاعات عالية مكنها من هضم الطعام وإزالة السموم من النباتات التي قد تكون ضارة لها، وفقا لدراسة جديدة. إفادة صادر عن جامعة ماكماستر في كندا. يساعد هذا التكيف الخاص الفئران في الحصول على ما يكفي من الطعام في البراكين قليلة النباتات.

وكشف الباحثون أيضًا أن الفئران التي تعيش على ارتفاعات عالية كانت أكثر نشاطًا في النهار، ربما بسبب قلة الحيوانات المفترسة ودرجات الحرارة الأكثر دفئًا خلال تلك الساعات. ومع ذلك، على الرغم من التكيفات المحلية، ظلت الفئران متشابهة للغاية من الناحية الوراثية عبر نطاق ارتفاعها. تداخلت جميع مجموعات الفئران، مما منع الأفراد الذين يعيشون على ارتفاعات عالية من العزلة أو التميز بشكل خاص عن أقاربهم الذين يعيشون على ارتفاعات منخفضة.

لم تنجو جميع الفئران من دراسة الباحثين. لفهم بيولوجيا الفئران بشكل كامل، احتاج الباحثون إلى القتل الرحيم لهم ودراسة أنسجتهم. كما أرادوا الحفاظ عليها عينات “القسيمة”. للعمل كممثلين دائمين للأنواع في المتاحف، والتي يمكن للباحثين الاستمرار في العودة إليها لمزيد من الدراسة. ووفقاً للدراسة، جمع الفريق 167 عينة من هذه القسائم.

وأشار شتورتز إلى أنه من المهم للغاية أن يكون لديك سجل بيولوجي للعينات المحفوظة في مجموعات المتحف للأجيال القادمة. وأضاف أن عملهم لم يكن له أي تأثير على قدرة الفئران على البقاء، وأن الحيوانات قُتلت بطريقة إنسانية، رغم أنه لم يكشف عن أي تفاصيل.

“ملك الجبال”

مؤلف مشارك في الدراسة جراهام سكوتوقال أستاذ علم الأحياء في جامعة ماكماستر في كندا، إن الرسالة التي توصل إليها البحث الجديد هي كيف يمكن للحياة أن تتغلب على مثل هذه البيئات القاسية، وليس البقاء على قيد الحياة فحسب، بل تزدهر أيضًا. في هذه الحالة، قامت الفئران بذلك عن طريق تطوير حلول للبرد، والحرمان من الأكسجين، وندرة الغذاء.

وقال سكوت: “إنه يظهر فقط الطرق المعقدة التي جعل بها التطور هذه الحيوانات ملك الجبال”.

من المحتمل أن يكون تحمل الظروف القاسية في أعالي جبال الأنديز له بعض الفوائد. وقال سكوت إن المنافسة ربما تكون السبب الأكبر وراء عيش الفئران على هذه الارتفاعات العالية. يتم أيضًا ترك الفئران لأجهزتها الخاصة إلى حد كبير، وبالتالي من المحتمل أن يكون خوفها أقل من الحيوانات المفترسة.

لكن هذا يطرح السؤال: هل هناك حيوانات تعيش أعلى من الفئران؟

وقال سكوت: “من الصعب دائمًا الإمساك بالطيور، لأنها بالطبع قادرة على الطيران، وهناك بالتأكيد سجلات لطيور تطير على ارتفاعات أعلى من ذلك”. “لكننا نعتقد أن هذا ربما يكون الحيوان الأعلى مسكنًا.”