La adaptación de los ratones a las altas alturas: un estudio de biología extremada - Prof. | Apuntes de Inmunología

[SHANE:] Conozca a mis colegas, Nate y Zac. Se toman el correr muy en serio.

[suena la música]

[NATE:] ¿Por qué corro? Quiero decir, corro porque disfruto esforzarme al máximo

y tratar de averiguar qué

esos límites son.

[ZAC:] Durante los últimos años, he estado haciendo ultramaratones. Me permite

aclarar mi cabeza y pensar.

[suena la música]

[SHANE:] Sí, me refiero a cuando se trata de ultrarunning y carreras de larga

distancia, quiero decir, haz lo tuyo. Que no es

voy a ser yo.

Ahora, no soy un corredor, pero Zac, Nate y yo compartimos una pasión ... por la

biología. Durante los últimos tres años hemos

estado estudiando cómo un ratón, de todos los animales, ha evolucionado para

convertirse en uno de los atletas de resistencia más extremos

en el planeta.

ZAC:] Entonces, el ratón venado, Peromyscus maniculatus , tiene la distribución

de elevación más amplia de todos los norte

Mamífero americano, cierto. Entonces ocurre en el suelo del Valle de la Muerte,

debajo del nivel del mar, hasta las cumbres de

los picos más altos hacia el oeste y en todos los lugares intermedios.

[SHANE:] Si piensas en las cimas de las montañas, algunos de los entornos más

extremos del planeta,

estás hablando de ambientes extremadamente fríos, con mucho viento y muy

poco oxígeno.

[ZAC:] Muchos mamíferos que viven en las cimas de las montañas resistirán el

invierno hibernando. Los ratones ciervos no lo hacen

que. Así que están activos durante todo el invierno enterrados por pies de hielo y

nieve.

[SHANE:] Mantenerse caliente y activo durante los inviernos fríos requiere mucha

energía. Entonces nos preguntamos: "¿Cómo

los ratones en las cimas de las montañas alimentan sus actividades? "

El primer paso para responder a estas preguntas es atrapar ratones

Así que salimos a cazar ratones ciervo. Usamos estas trampas. Se llaman

trampas de Sherman. Puedes ver que hay un poco

trampilla que dejaste. Hay un pequeño cierre en el interior. Adentro le pones un

pequeño capricho. Y luego como

tan pronto como un ratón huele eso, y cruzan ese umbral ...

[la puerta se abre]

… Se cierra, y luego te despiertas por la mañana y tienes un amiguito

esperándote.

[SHANE:] Durante la noche puedes poner cientos de trampas. Dependiendo del

sitio, a veces solo puede

atrapar dos o tres ratones.

[ZAC:] Hola chicos, parece que tenemos uno aquí.

[SHANE:] Es como tener un pequeño regalo de Navidad cuando te despiertas.

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[SHANE:] Conozca a mis colegas, Nate y Zac. Se toman el correr muy en serio. [suena la música] [NATE:] ¿Por qué corro? Quiero decir, corro porque disfruto esforzarme al máximo y tratar de averiguar qué esos límites son. [ZAC:] Durante los últimos años, he estado haciendo ultramaratones. Me permite aclarar mi cabeza y pensar. [suena la música] [SHANE:] Sí, me refiero a cuando se trata de ultrarunning y carreras de larga distancia, quiero decir, haz lo tuyo. Que no es voy a ser yo. Ahora, no soy un corredor, pero Zac, Nate y yo compartimos una pasión ... por la biología. Durante los últimos tres años hemos estado estudiando cómo un ratón, de todos los animales, ha evolucionado para convertirse en uno de los atletas de resistencia más extremos en el planeta. ZAC:] Entonces, el ratón venado, Peromyscus maniculatus , tiene la distribución de elevación más amplia de todos los norte Mamífero americano, cierto. Entonces ocurre en el suelo del Valle de la Muerte, debajo del nivel del mar, hasta las cumbres de los picos más altos hacia el oeste y en todos los lugares intermedios. [SHANE:] Si piensas en las cimas de las montañas, algunos de los entornos más extremos del planeta, estás hablando de ambientes extremadamente fríos, con mucho viento y muy poco oxígeno. [ZAC:] Muchos mamíferos que viven en las cimas de las montañas resistirán el invierno hibernando. Los ratones ciervos no lo hacen que. Así que están activos durante todo el invierno enterrados por pies de hielo y nieve. [SHANE:] Mantenerse caliente y activo durante los inviernos fríos requiere mucha energía. Entonces nos preguntamos: "¿Cómo los ratones en las cimas de las montañas alimentan sus actividades? " El primer paso para responder a estas preguntas es atrapar ratones Así que salimos a cazar ratones ciervo. Usamos estas trampas. Se llaman trampas de Sherman. Puedes ver que hay un poco trampilla que dejaste. Hay un pequeño cierre en el interior. Adentro le pones un pequeño capricho. Y luego como tan pronto como un ratón huele eso, y cruzan ese umbral ... [la puerta se abre] … Se cierra, y luego te despiertas por la mañana y tienes un amiguito esperándote. [SHANE:] Durante la noche puedes poner cientos de trampas. Dependiendo del sitio, a veces solo puede atrapar dos o tres ratones. [ZAC:] Hola chicos, parece que tenemos uno aquí. [SHANE:] Es como tener un pequeño regalo de Navidad cuando te despiertas.

Capturamos ratones de hábitats de baja elevación, que llamamos habitantes de las tierras bajas, y de las montañas más altas, que llamar a los montañeses. Luego los llevamos de regreso a nuestro laboratorio en la Universidad de Montana, para recopilar datos sobre sus metabolismo y genética. Los habitantes de las tierras bajas y los montañeses viven en entornos muy diferentes, y ambos grupos usan energía para encontrar comida y compañeros, evite a los depredadores y manténgase abrigado. Para los ratones, como todos los animales, esa energía proviene de los alimentos que comen. Los alimentos proporcionan combustible metabólico que los animales transforman en energía utilizable dentro de sus células. [ZAC:] En los seres humanos, tenemos una muy buena comprensión de las formas en que usamos los combustibles metabólicos para diferentes tipos de ejercicio. Usamos dos combustibles metabólicos principales para impulsar el ejercicio. Son grasas e hidratos de carbono. Cuando estás haciendo ejercicios de muy alta intensidad y ráfagas, así que piensa en correr, ahí están tus músculos. Debería utilizar preferentemente carbohidratos o azúcares como combustible. Cuando está haciendo cosas que son submáximas o que no son su velocidad más rápida, piense en correr un maratón, hay Es más eficiente usar grasas para impulsar ese tipo de ejercicio. [SHANE:] La razón por la que diferentes combustibles funcionan mejor para impulsar diferentes tipos de actividades tiene que ver con una equilibrio entre la rapidez con la que esos combustibles se pueden convertir en energía utilizable y la cantidad de energía que Contiene. Usamos azúcares para potenciar el ejercicio de alta intensidad porque se pueden convertir en energía rápidamente. Las grasas toman más tiempo para convertir en energía, pero cada gramo de grasa contiene más energía que cada gramo de azúcar. Y eso es por qué las grasas son mejores para impulsar las actividades de resistencia. [ZAC:] Entonces, estas compensaciones sobre cuál es el combustible óptimo para una actividad determinada, se aplican a la mayoría de los mamíferos grupos, al menos, a poca altura. [SHANE:] Entonces, sabiendo que hay dos tipos principales de combustibles metabólicos, carbohidratos y grasas, que los animales usan para energía, queríamos preguntar: "¿Hay alguna diferencia en la forma en que la diferencia de los ratones de las tierras altas con los ratones normales? Estamos aquí en la Universidad de Montana en el laboratorio de fisiología, y este es el espacio que usamos para simular altas ambientes de altitud en las cimas de las montañas. Así que aquí tenemos un pequeño refrigerador que podemos usar para manipular la temperatura. También contamos con tanque de oxigeno que podemos usar para simular la cantidad de oxígeno que experimentarían en la cima de una montaña.

Estos genes muestran fuertes diferencias genéticas entre ratones de tierras altas y bajas. Y esas diferencias son indicativo de esta historia de la selección natural. [suena la música] [SHANE:] Me convertí en biólogo porque creo que la vida es un rompecabezas. La forma en que la vida encuentra soluciones a todo tipo de locuras problemas que le presenta el mundo. Eso para mí es simplemente fascinante. Las especies de todo el mundo se han adaptado para sobrevivir en prácticamente todos los entornos. En las montañas del norte América, los ratones ciervo han desarrollado la capacidad de extraer más oxígeno del aire y usarlo en sus células para quemar grasa. a un ritmo más alto que sus parientes de las tierras bajas, para mantenerse calientes y potenciar sus actividades en esta dura ambiente. [NATE:] Comprender exactamente qué fuerzas han permitido a los ratones colonizar y prosperar en estas alturas Los entornos son realmente fascinantes como deportista, porque cuando subes a esos lugares, es doloroso. Existen estos momentos en los que estás corriendo y piensas, ¿por qué no puedo traer más oxígeno? Como, sé que está ahí Simplemente no lo entiendo. Y pienso en estos ratones y sabes que pueden hacerlo, pero también que es Les tomó miles, sino millones de años, adaptarse a estos entornos. Y entonces eso también me hace sentir un poco mejor conmigo mismo, porque está bien, no lo hicieron en un solo día. [risas] [suena la música]

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