Europese mollen kunnen strenge winters doorstaan ​​door tot 11% kleiner te worden.

Een team van Duitse onderzoekers ontdekte dat de soort Talpa europaea een van de weinige is die seizoensgebonden krimpt tijdens een proces dat bekend staat als het fenomeen van Dehnel. Hoewel deze periodieke verandering al meer dan 70 jaar bekend is, zijn de exacte redenen erachter onduidelijk gebleven.

De wetenschappers hebben geconcludeerd dat het fenomeen eerder een reactie is op koude, winterse temperaturen dan op een gebrek aan voedsel. Door te krimpen, wordt aangenomen dat de dieren aanzienlijke energiebesparingen hebben waardoor ze de extreme kou kunnen doorstaan.

Dr. Dina Dechmann, de senior auteur van het onderzoek, zegt:"Het fenomeen van Dehnel biedt een unieke kans om veranderingen in de hersengrootte bij individuen te bestuderen, en hoewel de spitsmuis het klassieke model is, toont het aan dat het bij andere dieren zoals de Europese mol enorme implicaties."

"Een krimpende en opnieuw aangroeiende schedel, naast de hersenen en andere weefsels, biedt belangrijke mogelijkheden voor toekomstig toegepast onderzoek."

De bevindingen van het onderzoek zijn gepubliceerd in Royal Society Open Science .

Wat is het fenomeen van Dehnel?

Het fenomeen van Dehnel is genoemd naar professor August Dehnel, die in 1949 het proces observeerde in Sorex-spitsmuizen die in zijn geboorteland Polen woonden. Hij zag dat de schedelgrootte van deze dieren per seizoen varieerde, in de winter kleiner werd en daarna weer terugkaatste.

Het fenomeen is sindsdien wereldwijd waargenomen bij een aantal kleine zoogdieren, waaronder hermelijnen en wezels. Het lijkt beperkt te zijn tot dieren die erg energiek zijn en geen winterslaap houden, wat betekent dat eventuele energiebesparingen gunstig zouden zijn voor deze zoogdieren.

Hoewel de verkleining energie bespaart, brengt dit een compromis met zich mee. Dina zegt dat eerder is aangetoond dat het fenomeen het cognitieve gedrag van spitsmuizen beïnvloedt.

Deze kleine knaagdieren vertonen enkele van de meest extreme veranderingen, waarbij de schedel met maar liefst een vijfde krimpt naarmate het dier zijn eerste winter nadert. De schedel krijgt bij spitsmuizen nooit zijn volledige grootte terug, maar kan bij andere zoogdieren nog groter worden.

De extreme veranderingen in lichaamsgrootte hebben de afgelopen jaren de aandacht getrokken omdat ze mogelijk inzicht bieden in hoe de ontwikkeling van het skelet en andere weefsels radicaal kan worden veranderd nadat een dier volgroeid is.

Er is hoop dat dit kan helpen bij het bieden van nieuwe medische behandelingen voor aandoeningen die de groei en gezondheid van menselijke botten en andere organen beïnvloeden.

"We hebben collega's die geïnteresseerd zijn in het gebruik van bevindingen over de ziekte van Dehnel om manieren te vinden om onder andere behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten en osteoporose te onderzoeken", zegt Dina.

"Door het fenomeen een bredere taxonomische basis te geven, is de kans groter dat dit onderzoek resultaten oplevert, en uiteindelijk misschien zelfs voor ons."

Hoewel het fenomeen van Dehnel voornamelijk is bestudeerd bij spitsmuizen, zijn ze niet helemaal geschikt als modelorganisme. Ze leven gemiddeld 13 maanden, dus doorloop het proces maar één keer, wat het moeilijk maakt om te beoordelen hoe het wordt beïnvloed door veranderende omgevingsomstandigheden.

De wetenschappers achter de huidige studie wendden zich in plaats daarvan tot de mollen van Talpa, die gemiddeld zo'n drie jaar leven, om te zien of ze nieuwe inzichten in het fenomeen konden bieden.

Welke mollen kunnen hun schedel laten krimpen?

Onderzoekers onderzochten twee soorten mol, waarvan voorlopige studies suggereerden dat ze per seizoen zouden kunnen krimpen. Dit waren de Europese mol, die over het hele continent wordt gevonden, van Groot-Brittannië tot delen van Rusland, en de Spaanse mol, die wordt gevonden in Spanje en Portugal.

Omdat beide moedervlekken in verschillende klimaten leven, voorspelden de onderzoekers dat terwijl Europese moedervlekken kleiner zouden worden in de winter wanneer de omstandigheden het zwaarst waren, Spaanse moedervlekken in plaats daarvan kleiner zouden worden in de zomer als gevolg van de extreme hitte.

De schedels van moedervlekken die werden bewaard in museumcollecties in Spanje en Tsjechië, voorheen Tsjechië, werden gemeten en gekoppeld aan de tijd van het jaar waarin ze werden verzameld, waardoor onderzoekers konden observeren hoe de lichaamsgrootte in de loop van de tijd veranderde.

Ze ontdekten dat de kop van de Europese mol tot november in hun eerste levensjaar met 11% krimpt en in het voorjaar en de zomer met 4% teruggroeit. Een soortgelijk patroon werd het jaar daarop waargenomen, zij het in veel kleinere mate.

De grootte van de schedel van de Spaanse mol veranderde echter niet significant gedurende het jaar, zelfs niet toen de middelen schaarser waren. Hoewel hulpbronnen een rol kunnen spelen, concludeerden de wetenschappers dat het fenomeen van Dehnel verband houdt met de aanwezigheid van koude temperaturen.

Ze concludeerden ook dat het fenomeen onafhankelijk van de biologische ontwikkeling van de moedervlek optreedt, aangezien moedervlekken van verschillende leeftijden vergelijkbare veranderingen vertoonden wanneer ze koude temperaturen ervoeren.

De wetenschappers hopen hun onderzoek voort te zetten door het fenomeen van Dehnel bij levende dieren te beoordelen en te onderzoeken hoe het evolueerde.

"Ik wil nu met levende moedervlekken werken om te onderzoeken hoe de hersenen en de regio's in de loop van de tijd veranderen als onderdeel van een heroveringsonderzoek", legt Dina uit. "Ik zal ook blijven werken met collega's die werken aan genomics, metabolomics en proteomics om mollen met spitsmuizen te vergelijken."

"Dat gezegd hebbende, wil ik nog steeds echt in meer detail begrijpen hoe het gedrag en de energieën van de mollen worden beïnvloed door dit fenomeen, en hoe dit zal worden beïnvloed door klimaatverandering." + Verder verkennen

Krimpen in plaats van groeien:hoe spitsmuizen de winter overleven