Мало кто из хищников способен проглотить свою добычу целиком. Ещё меньше тех, кто может переварить её вместе с костями. Но для некоторых рептилий, таких как бирманский питон (Python bivittatus), богатые кальцием скелеты — это не проблема для пищеварения, а необходимость.
Герпетологи годами пытались понять, как кости не только безопасны и полезны для змей, но и как их биология регулирует, когда и сколько костей переваривать. Теперь исследователи полагают, что нашли объяснение, скрытое в «криптах» специализированных клеток. Их выводы опубликованы на этой неделе в журнале Journal of Experimental Biology.
Команда под руководством зоолога Жеана-Эрве Линьо (Jehan-Hervé Lignot) в Университете Монпелье (Франция) изучала кишечник бирманских питонов с помощью световой и электронной микроскопии, чтобы лучше понять их диетический цикл голодания и кормления.
Линьо вскоре обнаружил крошечные неопознанные объекты вдоль слизистой оболочки кишечника змеи, или эпителия.
«Когда я начал анализировать „сфероиды“, я сначала подумал, что это могут быть фрагменты костей. Но это быстро оказалось неверным, — сказал Линьо в интервью Popular Science. — Затем возникла гипотеза, что частицы могут вырабатываться кишечником и определённым типом клеток».
Последующий морфологический анализ подтвердил теорию: сфероиды образовывались из кальция, железа и фосфора в новом типе клеток. В частности, частицы находились в том, что Линьо описал как «крипту» внутри этих узких специализированных клеток, но изначально было неясно, для чего эти клетки запрограммированы.
Чтобы выяснить это, исследователи изучили клетки кишечника питонов после того, как им скормили три разных рациона: стандартный рацион из целых грызунов, вариант с низким содержанием кальция («бескостная добыча») и вариант, в котором грызуны без костей получали более высокие, чем обычно, дозы кальция.
У питонов не было частиц, богатых кальцием и фосфором, когда они питались только бескостной пищей. Но когда они ели обычных грызунов с костями или получали рацион с высоким содержанием кальция, в криптах клеток змей было много сфероидов, содержащих кальций, фосфор и железо. Кроме того, в помёте этих питонов не было обнаружено фрагментов костей, что свидетельствовало об их полном растворении.
Линьо отметил, что, хотя ранее эксперты обнаруживали подобные частицы у насекомых и ракообразных, его команда первая увидела нечто подобное у позвоночных. С тех пор он и его коллеги идентифицировали клетки, переваривающие кости, у нескольких других видов питонов и удавов, а также у ядовитого монстра Гила.
Что касается того, сколько костей может переварить средний питон в дикой природе, Линьо не совсем уверен, но предложил приблизительную оценку:
«Это сложный вопрос… змеи могут схватить добычу, которая может весить более 30% от массы их тела. Если мы примем во внимание, что у людей кости составляют около 9–10% от массы тела, то можно предположить, что из скелета добычи в желудке растворяется значительное количество ионов».
Хотя с тех пор Линьо перешёл к другим областям исследований, он надеется, что другие учёные продолжат поиск недавно обнаруженного типа клеток у других позвоночных.
«Эволюционный анализ был бы замечательным», — сказал он.