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Avertissement: Ne vous lancez pas dans une compétition à couper le souffle avec un rat-taupe nu

2021

"Nous avions des allusions sur le fait que des rats-taupes nus pourraient être des stars du rock face à la privation d'oxygène, a déclaré Thomas Park, biologiste à l'Université de l'Illinois, à Chicago. À titre de comparaison, l'atmosphère au niveau de la mer est composée d'environ 21% d'oxygène et de 6% au sommet du mont Everest. Les résultats de son expérience ont été publiés aujourd'hui dans la revue Science .

«Il n'y a rien de spécial à propos de cinq pour cent, sauf que nous savions que cela serait fatal pour les humains et pour les souris de laboratoire, et probablement pour tout le monde», a déclaré Park. "Nous étions prêts à abandonner l'expérience et à retirer les animaux de la chambre s'ils commençaient à avoir l'air d'avoir des problèmes."

Park et ses collègues s'attendaient à ce que les rats-taupes nus commencent à manquer d'oxygène d'ici 15 à 20 minutes. Après tout, les rats de laboratoire qu'ils ont exposés aux mêmes conditions sont tous morts au cours de cette période.

«Une heure dans l'expérience [les rats-taupes nus] avaient l'air parfaitement bien», a déclaré Park. «Après cinq heures, nous étions convaincus que 5% d'oxygène n'était pas un problème pour ces gars-là. Nous avons donc décidé de parler d'une nuit, de rentrer à la maison et de dîner.»

Pour comprendre pourquoi Park et ses collègues de l’Institut Max Delbrück à Berlin et de l’Université de Pretoria en Afrique du Sud soupçonnent que des rats-taupes nus se débrouillent bien dans un environnement pauvre en oxygène, il est utile de connaître un peu les créatures.

Les rats-taupes nus ont le sang froid. C'est un trait qu'ils partagent avec les reptiles, mais pas avec d'autres mammifères. Le fait qu'ils ne régulent pas vraiment leur température corporelle signifie qu'ils ne dépensent pas d'énergie pour rester au chaud. Ils ont donc besoin de moins d'oxygène que les rats et les souris plus courants. Et leur hémoglobine, ou globules rouges, est particulièrement collante. Ils peuvent extraire l'oxygène de l'air, ce qui laisserait la plupart des mammifères à bout de souffle. Il existe bien sûr la façon dont vivent les rats-taupes nus: dans des systèmes de terriers complexes comptant plus de 200 à 300 habitants, où le CO 2 peut facilement s'accumuler.

«Dans leur système de terriers», a déclaré Park, «les niveaux d'oxygène sont très bas et les niveaux de dioxyde de carbone sont très élevés».

Que faites-vous après avoir appris que des rats-taupes nus peuvent survivre avec très peu d'oxygène? Voir s'ils peuvent survivre sans oxygène.

Park et ses collègues ont mis des rats-taupes nus dans un récipient sans oxygène. Comme tout mammifère rationnel, les rats-taupes nus se sont évanouis dans les 30 secondes. Mais contrairement aux souris (ou vous et moi, apparemment), elles ont continué à faire des mouvements respiratoires pendant quatre minutes. Park et ses collègues les ont gardés dans les conteneurs pendant une minute supplémentaire après leur dernière tentative de respiration visible. Mais les rats-taupes nus ont pris le léchage et ont continué à tic-tac: ils ne faisaient que jouer de l'oposs.

Une fois libérés de leurs conteneurs, ils ont commencé à respirer en quelques secondes. Quand ils ont rejoint la colonie, ils se sont comportés normalement, ne laissant supposer aucun effet néfaste.

Le secret de leur rebond? Fructose.

Les humains - et notre cerveau - utilisent du glucose, un sucre très simple, pour produire de l'énergie. Le glucose est génial car il est incroyablement efficace. L'inconvénient, toutefois, c'est que cela ne fonctionne qu'en présence d'oxygène. Ainsi, lorsque nous sommes privés d'oxygène, notre cerveau meurt de faim et commence à mourir assez rapidement.

Les humains ne peuvent pas vraiment utiliser le fructose en tant qu'alternative: lorsque nous consommons du fructose dans un fruit (ou peut-être plus probablement de nos jours, une boisson édulcorée au sirop de maïs à haute teneur en fructose), il doit être traité par notre foie pour que notre corps pour l'utiliser. Ce n'est pas le cas pour le rat-taupe nu. Bien que nous ayons des transporteurs de fructose, les rats-taupes en ont beaucoup plus sur des organes clés - leurs cerveaux et leurs cœurs. Et ils ont plus de l'enzyme qui leur permet de traiter directement le fructose.

Ainsi, lorsqu'un rat-taupe nu se retrouve dans un environnement dépourvu d'oxygène, il se peut qu'il n'ait pas assez d'énergie pour se lever et courir partout - mais son corps produira suffisamment de nutriments pour que ses organes puissent la maintenir en vie.

Comme la plupart des choses que font les rats-taupes nus, c'est du jamais vu dans le monde des mammifères. Mais c'est juste un autre jour au bureau pour une usine.

«Une chose à laquelle nous sommes habitués est l'idée que le rat-taupe nu a une structure sociale ressemblant à un insecte, comme les fourmis et les abeilles, a déclaré Park, et qu'il a un système de thermorégulation comme un reptile, et qu'ils métabolisent fructose comme une plante.

Park pense que, du fait que les rats-taupes nus exploitent des systèmes déjà existants chez l'homme, ces connaissances pourraient potentiellement être converties en une sorte de traitement permettant d'éviter les lésions cérébrales en cas de crise cardiaque ou d'accident vasculaire cérébral, ou en tant que traitement préventif contre voyageurs d'altitude. En raison de leur facilité d'utilisation dans les environnements pauvres en oxygène, les rats-taupes nus ne souffrent pas non plus d'œdème pulmonaire, le liquide dans les poumons associé à la combinaison de faibles niveaux d'oxygène et de fortes élévations. Peut-être que les alpinistes de l’Everest pourraient peut-être, à l’avenir, prendre une photo inspirée de la taupe nue pour les aider à gravir la montagne au lieu d’emporter de l’oxygène supplémentaire.

Pendant ce temps, les rats-taupes nus continueront à être des êtres étrangement délicieux.

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