Биологи провели эксперимент, чтобы выяснить, как тигровые питоны переваривают костистую и бескостную пищу. Молодых змей кормили обычными крысами и крысами без скелета. После такой диеты в желудках питонов специалисты обнаружили особые клетки, которые позволяют концентрировать избыток кальция и фосфора. Новый тип клеток пока не имеет названия, однако, согласно неопубликованным данным, он встречается у других питонов, удавов и ящериц, потребляющих кости своих жертв.
Питоны относятся к числу немногих хищников, которые способны заглатывать пищу целиком. Иногда они могут голодать в течение нескольких месяцев, однако в обычное время в их рацион входят грызуны, птицы и приматы. В интернете много фотографий питонов с раздутыми от туши антилопы животами, причем переваривают эти змеи все: от копыт до костей и рогов своих жертв.
Гибкость желудочно-кишечного тракта питонов хорошо изучена: кислотность и скорость метаболизма значительно меняются в зависимости от состояния голода или насыщения рептилии. Однако механизмы, позволяющие хищникам поддерживать стабильный уровень минералов, таких как кальций и фосфор, необходимых для формирования костной ткани, остаются недостаточно понятными. Стоит отметить, что у тигровых питонов может насчитываться более 200 позвонков и пар ребер.
Ученые из Франции и США провели эксперимент, в рамках которого были задействованы темные тигровые питоны ( Python molurus bivittatus) было разработано три варианта меню. Годовалых змей кормили здоровыми лабораторными крысами (традиционное питание), крысами без костей (источником не являющимся кальция и фосфора) и крысами без костей, которым внутривенно вводили раствор карбоната кальция (CaCO3). Одна группа оставалась без еды. После этого ученые изучили слизистую оболочку кишечника и определили уровень кальция в крови у змей. Результаты опубликовал журнал Journal of Experimental Biology.
После проведения экспериментов всех змей умертвили и подвергли вскрытию. В эпителиальном слое кишечника голодающих питонов специалисты обнаружили участки с укороченными ворсинками и темной цитоплазмой, представляющие собой уникальные трубчатые железы, или крипты. У змей, получавших нормальное питание, эти крипты содержали частицы с кальциевыми включениями. Кроме того, в них были обнаружены кислород, фосфор и сера.
У питонов, чей рацион состоял из крыс без костей (перед этим биологи удалили у грызунов позвоночник, хвост, ребра и конечности), крипты содержали иные элементы. В этих частицах было много железа, серы и фосфора. Содержание кальция в них было незначительным, а анализ крови после четвертого приема пищи выявил повышенный уровень паратиреоидного гормона. Этот гормон вырабатывается в ответ на низкий уровень кальция в крови и стимулирует высвобождение минерала из костей.
Кишечные крипты змей последней группы, получавших бескостную крысу с раствором карбоната кальция, также оказались заполнены. С помощью просвечивающего электронного микроскопа в них были обнаружены многослойные частицы, содержащие ионы кальция и фосфора.
Авторы исследования пришли к выводу, что кальциевые частицы, накапливающиеся в криптах, образуются благодаря работе специализированных клеток. Эти клетки аккумулируют избыток ионов фосфора и кальция в железистой сердцевине, а затем выводят его из организма. Биологи сообщают о наличии других неопубликованных данных, подтверждающих существование подобных клеток у различных видов питонов, удавов, аризонского ядозуба, лучистой змеи и других рептилий.
Обнаруженные исследователями клетки пока не получили описания и названия, хотя их функции в целом понятны. Ученые планируют провести детальный анализ слизистой оболочки кишечника позвоночных животных, употребляющих в пищу кости. Остается неясным, являются ли эти клетки уникальной особенностью змей и ящериц или были унаследованы от их предков.