Японские исследователи установили, что землеройки адаптируются к голодной зиме посредством изменения пропорций своего тела, включая уменьшение размеров черепа и головного мозга, при этом наблюдается увеличение области морды. Данная адаптация способствует экономии энергии, сохраняя способность животного добывать пищу и поддерживать температуру вдыхаемого воздуха.

Землеройки отличаются крайне высоким уровнем метаболизма и входят в число наиболее прожорливых млекопитающих относительно своих размеров. Эти небольшие животные, весом всего несколько граммов, практически не запасают жир и вынуждены постоянно искать источники питания из-за ускоренного обмена веществ. Особенно актуальной эта проблема становится в зимний период, когда они не способны погрузиться в глубокую спячку или мигрировать в более благоприятные регионы.

В середине XX века ученые обнаружили, что у некоторых близких к землеройкам видов осенью наблюдается снижение массы тела, уменьшение размеров внутренних органов и даже позвоночника. Весной большинство этих структур восстанавливают свои первоначальные размеры. Этот процесс представляет собой не просто потерю веса из-за недостатка пищи, а сложную перестройку костной ткани, нервной системы и внутренних органов. Механизм, лежащий в основе такого сокращения массы тела, оставался ранее неизвестным.

Недавно японские ученые прояснили механизм изменений черепа землероек в зимний период. Они провели исследование, охватив 136 черепов когтистых бурозубок, собранных на острове Хоккайдо с 1948 по 1988 год. В выборку вошли черепа животных разных возрастных групп, погибших в различные месяцы года и проживших разный период жизни. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале » Proceedings of the Royal Society B.

В результате проведенного исследования ученые провели шестнадцать измерений и сопоставили форму черепов различных видов животных. При анализе данных учитывались такие параметры, как пол, возраст и время гибели животного. Выявлено, что у бурозубок, умерших в период с января по апрель, высота мозговой коробки была приблизительно на 12% меньше по сравнению с молодыми особями, собранными в августе и сентябре. При этом после окончания зимнего периода наблюдалось увеличение этого показателя.

В случае с мордой землероек наблюдались изменения в противоположном направлении: зимой костная структура была примерно на семь процентов выше и на шесть процентов шире по сравнению с летним периодом. После зимовки ширина вновь уменьшалась, что свидетельствует о сплющивании мозговой коробки и одновременном разрастании носовой части черепа. Причины необходимости более крупного носа у землероек в зимний период остаются невыясненными. Одна из предполагаемых версий связана с особенностями дыхания: увеличенный объем носовой полости может способствовать развитию более обширной сети кровеносных сосудов, обеспечивающих дополнительное согревание воздуха перед его поступлением в дыхательные пути.

Альтернативная гипотеза предполагает, что расширенная носовая область может быть полезна для обнаружения дождевых червей и другой добычи под снегом или в почве. Кроме того, исследователи предположили, что более массивная морда могла бы усиливать силу укуса, поскольку зимой животным приходится употреблять в пищу более жесткую растительную пищу. Тем не менее, ни одна из этих гипотез на данный момент не получила подтверждения.

Феномен одновременного изменения различных частей черепа в противоположных направлениях считается довольно редким явлением. В то время как мозг и защищающая его структура черепа уменьшаются для экономии энергии, морда может увеличиваться, сохраняя при этом необходимые функции для выживания.