Hoe muizen met bladoren uit de Andes giftige planten en dodelijke hoogten overleven

5

De lucht is daar zo ijl dat je je eigen naam niet meer kunt onthouden. De kou bijt door je pak, zelfs als je een laagje fleece draagt. Je staat op een dode vulkaan in de Andes, boven de wolken, waar water niet bestaat en vegetatie een mythe is. Het is in de verste verte niet verenigbaar met het overleven van de mens op de lange termijn. Je weet dit. Je lichaam weet dit. Het schreeuwt dat je terug naar beneden moet gaan.

Maar daar beneden, kilometers lager, gebeurt er iets anders. Iets dat niet zou moeten werken.

Jay Storz, professor aan de Universiteit van Nebraska-Lincoln en amateur-bergbeklimmer, verwoordde het het beste. Hij noemt deze pieken ‘godvergeten’. Toch leven er muizen op de toppen van slapende vulkanen, ruim anderhalve kilometer boven de hoogste menselijke nederzettingen. Ze zijn niet alleen aan het overleven. Ze bloeien. En ze eten dingen die een paard zouden doden.

Het zoogdierrecord wordt verbroken

Vóór 2020 trok de wetenschap een harde grens. Onderzoekers gingen ervan uit dat zoogdieren een plafond op ongeveer 18.000 voet boven zeeniveau bereikten. Ga hoger en de biologie stopt met werken. Het hart geeft het op. Het bloed wordt dunner. Jij sterft.

Toen kwamen de Andes-bladoormuizen (Phyllotis vaccarum ).

In 2020 beklom een ​​team onder leiding van Storz Llullaillaco. Het is een slapende vulkaan op de grens tussen Argentinië en Chili, de hoogste historisch actieve piek ter wereld. Op 22.110 voet (ongeveer 6.739 meter) vonden ze ze. Records werden verbroken. De veronderstelling werd verijdeld.

Wat deze soort bizar maakt, is het verspreidingsgebied. Sommigen leven op zeeniveau in de woestijnen van Noord-Chili. Anderen wonen waar de luchtdruk minder dan een derde is van wat we thuis inademen. Hetzelfde dier. Meestal hetzelfde genoom. Maar verschillende oplossingen voor hetzelfde dodelijke probleem.

Gif eten om in leven te blijven

Hier is de wending. De omgeving op grote hoogte is niet alleen koud en zuurstofarm. Het is onvruchtbaar. Planten zijn schaars. Degenen die daar wel opgroeien? Ze zijn vaak giftig. De meeste zoogdieren zouden ze opeten en lijden.

Deze muizen hebben een cheatcode voor de spijsvertering ontwikkeld.

Genomische sequencing onthulde dat muizen op grote hoogte aangepaste genen hebben waardoor ze deze planten kunnen ontgiften. Het is een specifieke aanpassing. Terwijl muizen op lage hoogte deze efficiëntie missen, kunnen de bergbewoners voedsel verteren dat anders schadelijk zou zijn. Ze hebben een giftig landschap in een voorraadkast veranderd.

Maar aanpassing is niet gratis. Het gaat gepaard met afwegingen. Muizen op grote hoogte zijn beter in het vasthouden van lichaamswarmte en het op peil houden van het zuurstofgehalte in hun bloed. Ze zijn anders gebouwd. Metabolisch. Fysiologisch.

De menselijke kosten van ontdekking

Het bestuderen van deze muizen is niet zoiets als wandelen in het park. Het is gevaarlijk werk. Het team van Storz heeft jaren (2020-2023) deze hellingen beklommen, vallen gezet en gegevens vastgelegd in omstandigheden die de menselijke fysiologie tot het uiterste drijven.

Eén collega werd geëvacueerd van een aparte expeditie in Peru. Longoedeem op grote hoogte. Ophoping van vocht in de longen. Levensbedreigend. Het is een duidelijke herinnering dat deze omstandigheden dodelijk zijn voor de mens. Zelfs goed geacclimatiseerde klimmers houden het hier maar een korte tijd vol.

Om de antwoorden te krijgen, moesten de onderzoekers exemplaren euthanaseren. Ze moesten de weefsels bestuderen. Ze verzamelden 167 ‘voucher’-exemplaren en bewaarden ze in musea. Storz stelt dat dit essentieel is voor de toekomstige wetenschap. Deze archieven stellen onderzoekers in staat terug te keren naar de biologie van een specifiek moment. De populaties werden niet beïnvloed. De sterfgevallen waren menselijk. De afweging voor kennis? Aanvaard door de wetenschap, hoewel het nooit lichtvaardig is.

Koning van de bergen

Graham Scott, een co-auteur van McMaster University, ziet dit als een verhaal van evolutionaire complexiteit. Het leven verdraagt ​​niet alleen het extreme; het vindt er een weg doorheen.

Waarom zo hoog gaan? Waarschijnlijk concurrentie. Beneden is het overal druk. Hierboven? Het is stil. De lucht is voor iedereen ijl. Als je tegen de kou en de honger kunt, heb je de bergen voor jezelf. Minder roofdierdruk. Minder concurrentie.

Maar zijn ze de hoogste?

Scott wijst erop dat vogels moeilijk vast te pinnen zijn. Ze vliegen. Ze hebben gegevens over vliegen op grotere hoogte. Maar voor landdieren? Specifiek voor zoogdieren? Deze muizen zijn waarschijnlijk de onbetwiste kampioenen.

“Het laat alleen maar de complexe manieren zien waarop de evolutie Phyllotis vaccarum tot koning van de bergen heeft gemaakt”, zei Scott.

Op grote hoogte zijn ze overdag actief. Warmer dan. Minder roofdieren. Een ander ritme dan hun neven op lage hoogte, die zich in de schemering of bij zonsopgang misschien haasten om hitte of haviken te vermijden.

Maar ondanks de extreme aanpassingen blijven de muizen genetisch vergelijkbaar over het hele hoogtebereik. Het zijn geen geïsoleerde soorten. Ze vormen één populatie, die zich uitstrekt van de kust tot de stratosfeer, verbonden en overlappend.

We kijken naar die ijzige toppen en zien de dood. De muizen zien een huis. Een plek om vergif te eten. Een plek om je te verstoppen. Een plek om het ondenkbare te overleven.