Короли гор: учёные раскрыли, как мыши выживают на вершинах спящих вулканов в Андах

Учёные выяснили, как мыши выживают на экстремальных высотах — на верхушках ледяных спящих вулканов в Андах. Территория, которую эти грызуны называют домом, простирается более чем на милю (1,6 километра) выше самого высокогорного человеческого поселения в мире. Воздух здесь разрежен, температуры обжигающе низкие, а пустынная экосистема делает воду и растительность чрезвычайно скудными.

«Как альпинист, стоящий на вершине этих пиков, сама мысль о том, что в этой бесплодной, забытой богом среде могут обитать животные, просто ошеломляет», — рассказал Live Science Джей Сторз, профессор биологических наук Университета Небраски-Линкольна.

В 2020 году Сторз возглавил команду учёных-альпинистов, зафиксировавших андских листоухих мышей (Phyllotis vaccarum) на рекордной высоте 22 110 футов (6 739 метров). Мыши обитали на вершине Льюльяйльяко — самого высокого в мире исторически активного, а ныне спящего вулкана, расположенного на границе Аргентины и Чили.

Теперь, в новом исследовании, опубликованном 9 июля в журнале Science, Сторз и его коллеги раскрыли биологические механизмы, стоящие за экстремальным выживанием этих мышей. Оказалось, что вид развил целый ряд адаптаций к жизни на таких высотах, включая способность питаться растениями, которые в обычных условиях были бы токсичными.

До обнаружения высокогорных мышей исследователи предполагали, что млекопитающие способны выживать лишь на высоте примерно до 18 000 футов (5 500 метров) над уровнем моря. Но эти выносливые зверьки не только побили рекорд, но и прекрасно чувствуют себя на гораздо меньших высотах. «Одна из действительно примечательных особенностей этого конкретного вида заключается в его чрезвычайно широком высотном диапазоне — от уровня моря вдоль пустынного побережья северного Чили до вершин одних из самых высоких пиков в Андах», — отметил Сторз.

Опасные экспедиции и уникальные гены

Чтобы лучше понять этих удивительных мышей, исследователи изучали представителей вида на низких, средних и больших высотах в период с 2020 по 2023 год. Работа сочетала альпинизм и методы полевого учёта животных: Сторз и его команда поднимались в горы и устанавливали ловушки для поимки и регистрации грызунов. Сторз подчеркнул, что хорошо акклиматизированный альпинист способен переносить такие высоты лишь очень непродолжительное время, а условия там «совершенно несовместимы с долгосрочным выживанием человека».

Экспедиции могут быть опасны даже для опытных восходителей: один из коллег Сторза был эвакуирован во время отдельной экспедиции в Перу после развития высотного отёка лёгких — угрожающей жизни формы горной болезни, при которой жидкость накапливается в лёгких альпиниста.

Часть собранных образцов исследователи отправили в лаборатории в Чили для дальнейшего анализа. Мышей помещали в небольшие камеры и измеряли, как они адаптируются к экстремальному холоду и недостатку кислорода. Команда также секвенировала геном андской листоухой мыши, что выявило множество локальных адаптаций к разным высотам. Например, мыши, обитающие на больших высотах, лучше поддерживали температуру тела и уровень кислорода, чем их сородичи с меньших высот, говорится в заявлении Университета Небраски-Линкольна.

Ещё одно изменение в генах высокогорных мышей позволило им переваривать и обезвреживать растения, которые в противном случае были бы для них вредны, сообщается в заявлении Университета Макмастера в Канаде. Эта особая адаптация помогает грызунам добывать достаточно пищи на скудно покрытых растительностью вулканах. Исследователи также обнаружили, что высокогорные мыши гораздо активнее в дневное время — вероятно, из-за отсутствия хищников и более тёплых температур в эти часы. При этом, несмотря на локальные адаптации, мыши оставались чрезвычайно схожими генетически по всему высотному диапазону: все популяции пересекались, что не позволяло высокогорным особям изолироваться или стать особенно отличными от своих равнинных сородичей.

«Короли гор»

Старший соавтор исследования Грэм Скотт, профессор биологии Университета Макмастера в Канаде, отметил, что главный вывод новой работы заключается в том, как жизнь способна преодолевать столь экстремальные условия — не просто выживать, но и процветать. В данном случае мыши достигли этого, выработав решения для борьбы с холодом, нехваткой кислорода и пищи. «Это просто показывает, сколь сложными путями эволюция сделала этих зверей королями гор», — сказал Скотт.

Стойкое перенесение суровых условий высоко в Андах, вероятно, даёт определённые преимущества. По мнению Скотта, конкуренция, скорее всего, является главной причиной, по которой мыши селятся на столь больших высотах. К тому же там их практически никто не беспокоит, а значит, им, вероятно, меньше угрожают хищники. Но возникает вопрос: обитают ли какие-либо животные ещё выше этих мышей? «С птицами всегда немного сложно определиться, потому что они, конечно, умеют летать, и, безусловно, есть свидетельства того, что пернатые поднимаются на ещё большие высоты, — пояснил Скотт. — Но мы полагаем, что среди наземных млекопитающих это, вероятно, самый высокогорный обитатель».

Работа по изучению этих удивительных созданий продолжается, и каждое новое открытие не только углубляет понимание границ животного мира, но и даёт науке ключи к разгадке механизмов адаптации, которые однажды могут пригодиться и человеку — от медицины до освоения других планет.

Источники: интервью Джея Сторза (Университет Небраски-Линкольна) и Грэма Скотта (Университет Макмастера) для Live Science; исследование Liphardt, S., Bautista, N. M., Quiroga-Carmona, M. et al. «Adaptation across an extreme elevational gradient in Andean leaf-eared mice, the world’s highest-dwelling mammal», Science, 393(6807), eaec8347 (2026); заявления Университета Небраски-Линкольна и Университета Макмастера.