Finch Alter : Das mitochondriale Verhalten von Zebrafinkenküken wird durch ihre Melodien verändert. Zebrafinken singen bei heißem Wetter Wärmerufe an ihre ungeborenen Küken, wodurch die Nestlinge weniger Wärme in ihren Zellen erzeugen.
Um ihre Eier vor heißem Wetter zu warnen, singen Zebrafinken ein bestimmtes Lied, und diese Schreie scheinen den Zellen der Jungtiere beizubringen, Energie aus der Nahrung zu gewinnen, ohne übermäßige Hitze zu produzieren. Dies kann bei der Anpassung ihrer Nachkommen an höhere Temperaturen helfen.
Zebrafinken, die normalerweise in Wüstengebieten Australiens zu finden sind, geben bei Temperaturen über 26 ° C “heiße Schreie” von sich. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Geräusche die Entwicklung der Nachkommen in heißen Nestern zu begrenzen scheinen und gleichzeitig den Fortpflanzungserfolg der Erwachsenen erhöhen. Junge Vögel mit kleineren Körpern können sich möglicherweise besser an heißere Umgebungen anpassen, da sie ein größeres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen haben, wodurch sie die Wärme effektiver ableiten können.
Zum ersten Mal haben wir den Beweis, dass die energieerzeugenden Einheiten in den Zellen, die Mitochondrien genannt werden, in Küken nach dem Schlüpfen verändert werden, wenn Zebrafinkeneier Hitzerufen ausgesetzt werden.
Mitochondrien wandeln Zucker– und Fettenergie in Adenosintriphosphat (ATP) um, das zur Energieversorgung der Zellen verwendet wird. Sie können auch Nahrungsenergie verwenden, um über einen Mechanismus, der als Leckatmung bekannt ist, Wärme zu erzeugen.
„Das Hören von Wärmerufen verschiebt das Gleichgewicht zwischen der Menge an ATP-Mitochondrien, die sie erzeugen, im Vergleich zu der von ihnen abgegebenen Wärme“, erklärt Mylene Mariette von der Deakin University in Geelong, Australien. „Mitochondrien von Vögeln, die Hitzerufen ausgesetzt sind, erzeugen bei mäßiger Hitze [unter 35 °C] wesentlich mehr ATP, da sie nicht so viel Körperwärme produzieren müssen.“
Mariette und ihre Kollegen führten eine Untersuchung durch, indem sie 59 männlichen und 52 weiblichen Zebrafinken erlaubten, sich zu paaren und die Eier am selben Tag zu sammeln, an dem sie abgelegt wurden. Die Eier wurden 10 Tage bei 37 °C inkubiert, bevor sie in einen von zwei Inkubatoren überführt wurden.
Die Forscher spielten von 10 bis 18 Uhr Aufzeichnungen von Hitzeschreien in einem Inkubator ab. jeden Tag, bis die Eier geschlüpft sind. Im zweiten Brutkasten spielten sie zusätzliche Geräusche von Zebrafinken, die nichts mit hohen Temperaturen zu tun haben.
Als die Küken zur Aufzucht bereit waren, legten die Forscher sie bei Pflegeeltern in Nester. Die Forscher mischten Schlüpflinge aus beiden Wiedergabegruppen in die gleichen Nester, um elternspezifische Effekte zu eliminieren. Sie legen die Nester an verschiedenen Standorten mit Temperaturen von 22°C bis 34°C über 12 Tage.
Die Wissenschaftler nahmen 13 Tage nach dem Schlüpfen Blutproben von 46 Nestlingen und analysierten, wie erfolgreich die Mitochondrien in ihren roten Blutkörperchen ATP und Wärme erzeugten. Sie entdeckten, dass Mitochondrien von Vögeln, die pränatalen Wärmerufen ausgesetzt waren, im Verhältnis zur Wärme mehr ATP erzeugten als Nachkommen, die bei allen Nesttemperaturen mit Kontrollgeräuschen gebildet wurden.
„Es ist ein ziemlich erstaunliches Ergebnis, dass Schallreize die Funktion der Mitochondrien verändern“, sagt Riccardo Ton von der Macquarie University in Sydney. Wir wissen jedoch nicht, ob diese mitochondrialen Modifikationen im Erwachsenenalter bestehen bleiben oder einen Überlebens- oder Fortpflanzungsvorteil bringen.
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„Angesichts der immer lauter werdenden Umgebung, in der wir und Tiere leben, ist es sehr wichtig, die Auswirkungen von Schall auf die Physiologie zu verstehen“, erklärt Mariette. “Angesichts des außergewöhnlichen Tempos des Klimawandels ist es auch wichtig und ermutigend, etwas über die einzigartigen Anpassungen zu erfahren, die Wüstenexperten mit der Hitze umgehen müssen.”