Wetenschap
Biologen reizen met hun mobiele laboratorium om een breed scala aan mitochondriale functies bij vogelmigratie te bestuderen
Voor Wendy Hood en Geoffrey Hill in Biologische Wetenschappen, Andreas Kavazis in Kinesiologie, en hun team, Emma Rhodes, Paulo Mesquita en Jeff Yap, heeft het reizen door het land om het mysterie van mitochondria in migrerende volièresoorten te ontrafelen hen in staat gesteld een belangrijke bijdrage te leveren om onderzoek te doen op een gebied dat nog niet eerder is onderzocht.
De eerste publicatie uitgevoerd in het MitoMobile-busje van de AU is opgenomen in Wetenschappelijke rapporten , "Flexibiliteit ligt ten grondslag aan verschillen in de mitochondriale ademhalingsprestaties tussen migrerende en niet-migrerende Witkroonmussen (Zonotrichia leucophrys)."
Mitochondria sturen verschillende vitale biologische functies aan. Beschouw ze als de energiecentrales die de energie creëren die nodig is om vrijwel alle lichaamsfuncties te ondersteunen.
"Dit is de eerste publicatie die aantoont dat verandering in de prestaties van de mitochondriën gepaard gaat met een enorme toename van de energievraag van langeafstandsvluchten", zegt Hood, professor aan de afdeling Biologische Wetenschappen van Auburn University. /P>
"Trekvogels kunnen een grotere capaciteit aan zuurstof en voedingsstoffen vervoeren", zei ze. "De elektronentransportketen moet dan zodanig veranderen dat de vogels de binnenkomende voedingsstoffen en zuurstof kunnen verwerken om de energie te produceren die ze nodig hebben voor lange vluchten."
De Witkroonmussen waren niet de eerste keuze voor het onderzoeksproject van het Hood Lab van Auburn University.
"In eerste instantie keken we naar migrerende grijze katvogels en niet-migrerende noordelijke spotvogels," zei ze. "Hoewel de dieren relatief nauw verwant zijn, vertonen ze heel verschillend gedrag, waardoor de patronen die we voorspelden verdoezeld werden."
De meervalvogels zijn veel relaxter dan de energieke, territoriale spotvogels.
"We vertrouwden op onze kennis van vogels in heel Noord-Amerika om de juiste groep vogels te selecteren", legde ze uit.
Het team koos voor Witgekroonde Mussen.
Binnen de Witgekroonde Mussen zijn er verschillende ondersoorten die variëren in het al dan niet migreren. De mussen van Gambel zijn trekvogels die van Californië naar Alaska reizen, terwijl de mussen van Nuttall niet-trekvogels zijn die langs de kust van Californië verblijven.
"Ons team heeft gekeken naar een breed scala aan mitochondriale functies, waaronder morfologie en dynamiek", aldus Hood.
Zowel de Wetenschappelijke rapporten papier en lopend werk evalueren de mechanismen waarmee mitochondriën aanpassingen doorvoeren om veranderingen in de energieproductie te ondersteunen.
Hood is vooral enthousiast over hun resultaten die de splitsing en fusie van mitochondriën beschrijven. "Splijting en fusie van de dynamiek verwijdert schade en verbetert de capaciteit van de mitochondriën, maar dit is zelden onderzocht bij wilde vogels", vertelde ze. Dit werk zal later deze maand ter beoordeling en overweging worden ingediend voor publicatie.
Dankzij de AU MitoMobile, een mobiel fysiologisch laboratorium, kon het team monsters verzamelen voor en na de migratietoestand.
“We reden in april 2021 met de AU MitoMobile naar Californië”, vertelt Hood. "In Davis, Californië, selecteerden we de mussen van Gambel terwijl ze zich voorbereidden om naar het noorden te vliegen."
“Toen vingen we in september 2021 de mussen van Gambel op een hoge bergpas net buiten het Yosemite National Park terwijl ze naar het zuiden trokken”, voegde ze eraan toe. "Tijdens dezelfde reis verzamelden we de mussen van Nuttall nadat ze zich hadden voortgeplant. Daarna, in december 2021, verzamelden we beide ondersoorten in een niet-migrerende staat."
Hood en Rhodes presenteerden dit werk op een wetenschappelijke bijeenkomst in Seattle in januari en zullen het deze zomer opnieuw presenteren in Praag, Tsjechië. Ze verwachten in de nabije toekomst de AU MitoMobile te gebruiken om onderzoek te doen tot ver buiten de vlakten.