Wat doe je als spitsmuis als het winter is en voedsel schaars? Dan laat je je schedel en organen krimpen, suggereert dit onderzoek.
Ze mogen er dan klein en schattig uitzien, zwak en weerloos zijn spitsmuizen zeker niet. Met behulp van echolocatie kunnen ze hun omgeving afspeuren, en ze scheiden een giftige substantie uit om te voorkomen dat ze worden opgepeuzeld. En nu kan er nog een overlevingseigenschap aan het beestje worden toegeschreven: het laten krimpen van de schedel en hersenen in de winter.
Dehnels fenomeen
Het kleiner worden van de schedel en hersenen van de spitsmuis is jaren geleden voor het eerst beschreven door de Poolse zoöloog August Dehnel en staat bekend als Dehnels fenomeen. Hij had dit waargenomen in dode spitsmuizen die op verschillende momenten in het jaar waren gestorven. Maar omdat Dehnel de veranderingen in schedel niet volgde in dezelfde muizen was het niet duidelijk of andere factoren ook een rol erin speelden.
Gekrompen brein
Onderzoekers van het Max Planck Instituut hebben nu voor het eerst dit effect kunnen aantonen in levende bosspitsmuizen (Sorex araneus) – door ze lange tijd te volgen – en weten te koppelen aan andere biologische veranderingen. Zo werd ‘s winters hun ruggengraat korter en krompen grote organen als het hart, de longen en de milt. Ook het brein werd 20 tot 30 procent kleiner. Oftewel, de muizen laten hun gehele lichaamsgewicht sterk zakken in de winter. Hierdoor neemt hun energieverbruik en dus voedselbehoefte af.
Om tot deze conclusie te komen, hadden de onderzoekers in de zomer jonge bosspitsmuizen gevangen, verdoofd, röntgenfoto’s genomen van het hoofd en de beesten gewogen. Vervolgens werden ze gechipt en weer vrijgelaten in het wild. In de daarop volgende zomer werden de spitsmuizen opnieuw geanalyseerd. Het team zag toen dat de hersenen waren ‘terug gegroeid’ maar niet volledig. In de herfst was de schedel met 15 procent gekrompen en in de zomer met maar 9,3 procent terug gegroeid.
De onderzoekers denken dat spitsmuizen het krimpen van de schedel en bepaalde organen ‘inzetten’ als overlevingsmechanisme in de winter, want ze besparen hier een hoop energie mee. Deze zoogdieren houden namelijk geen winterslaap en migreren ook niet als het kouder wordt, dus moeten ze een andere manier vinden om in tijden van voedselschaarste te kunnen overleven.
Jonge exemplaren
Bioloog Maurine Dietz (Rijksuniversiteit Groningen) vindt dit een mooi onderzoek, maar heeft nog wel een paar kanttekeningen. “Omdat de metingen beginnen in jonge bosspitsmuizen, zijn de metingen in de daarop volgende zomer aan volwassen spitsmuizen. Dat zou mogelijk deels kunnen verklaren waarom de schedels na de winter niet meer zo groot worden als ervoor.”
“Daarnaast wordt genoemd dat hersenen veel energie verbruiken, waardoor dat bijdraagt aan een vermindering van het energieverbruik in de winter. Dit klopt voor een klein dier als de spitmuis, waar de hersenen ca. 10% van zijn totale lichaamsgewicht zijn. Maar bedenk dit effect afhankelijk is van de verhouding tussen hersen- en lichaamsgewicht. Bij grotere dieren zal een verkleining van de hersenen veel minder zal bijdragen aan een vermindering van het energieverbruik (al helpen alle kleine beetjes), omdat bij hen de hersenen een veel kleiner deel van het totale lichaamsgewicht vormen. Bij een kat, bijvoorbeeld, maken de hersenen gemiddeld nog maar 1% uit van hun lichaamsgewicht.”
Toch is ook in twee andere spitsmuissoorten (de Sorex minitus en de Neomys fodiens) Dehnels fenomeen gevonden. En vergelijkbare effecten zijn zelfs in twee wezelsoorten waargenomen. Ook al moet er nog veel meer onderzoek worden verricht naar het fenomeen, het lijkt dat deze aanpassing veel gewoner is dan aanvankelijk werd gedacht.
Bronnen: Current Biology, Nature, The Guardian
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!