Chronobiologie des Nacktmulls

Synchronisation der inneren Uhr durch Sozialverhalten

PRETORIA – mechentel news – Anstatt von photischer Regulierung des zirkadianen Zeitsystems, kann die zeitliche Koordinierung der Schlaf-Wach-Aktivitäten beim Nacktmull von den sozialen Interaktionen und dem sozialen Status abhängig sein, so M.K. Oosthuizen et al. in ihrer Studie über die „PHOTIC INDUCTION OF FOS IN THE SUPRACHIASMATIC NUCLEUS OF AFRICAN MOLE-RATS: RESPONSES TO INCREASING IRRADIANCE“. Die Nacktmulle gehören zur Familie der Bathyergidae und sind unterirdische Nagetiere, die sehr selten dem Tageslicht ausgesetzt sind. Durch morphologische und physiologische Anpassungen an die subterrane Umwelt, ist die Augengröße dieser Tiere stark reduziert. Sie haben ein stark unterentwickeltes visuelles System. Die südafrikanischen Forscher stellten fest, dass die Reaktion des zirkadianen Systems auf Licht intakt zu sein scheint. Diese Tiere „…sind sogar in der Lage, ihre zirkadianen Rhythmus-Aktivitäten dem Hell-Dunkel-Zyklus anzupassen; Licht induziert bei ihnen die Expression von Fos im suprachiasmatischen Nukleus (SCN).“, so das Arbeitsteam des Mammal Research Institute des Department of Zoology and Entomology der University of Pretoria in der September-Ausgabe 2010 der Zeitschrift „Chronobiology  International“. Auch konnten die Wissenschaftler einen Unterschied in der Organisation der Gesellschaft zwischen der einzeln lebenden Spezies und der höher entwickelten feststellen. Charakterisiert ist dies durch eine ausgeprägte Arbeitsteilung, bei der ein zeugungsfähiges Weibchen das Verhalten und die Reproduktionsphysiologie anderer Individuen der Kolonie reguliert. Um die Lichtintensitäten bei vier Nacktmull-Spezies zu erhöhen, untersuchten die Autoren die lichtinduzierten Expressionen von Fos
im SCN. Die Bandbreite reichte von Einzelgängern bis zu hochsozialen Tieren. Bei dem einzeln lebenden Cape-Nacktmull bemerkten
die Wissenschaftler, dass Licht eine signifikante Expression von Fos im SCN induzierte. Die Anzahl der Fos-immunpositiven Zellen
erhöhte sich mit zunehmender Lichtintensität. Im Gegensatz dazu, war die Fos-Induktion im SCN bei der sozialen Art etwas größer,
statistisch gab es jedoch keinen Unterschied zu ihnen. Die meisten dieser Nager gelten als typische Nachttiere. Bei einer ihrer Arten
zeigte sich ein Trend zur Erhöhung der Expression, verursacht durch mehr Licht, während eine zweite Art keinen Trend in der
Expression zeigte. Beim Nacktmull erschien die Fos-Expression bei den Nachtkontroll-Tieren höher zu sein, als bei den Tieren, die
dem Licht ausgesetzt wurden. Signifikante Unterschiede bei der Fos-Expression gab es jedoch nicht. Diese Ergebnisse deuten auf
einen Gradienten in der Empfindlichkeit des zirkadianen Systems dieser Nager hin, mit einem erhöhten Prozentsatz an Individuen,
die in Korrelation mit dem Grad der Sozialisation nicht auf Licht reagieren. Bei hochsozialisierten Spezies, wie die des Nacktmulls,
die in einem relativ stabilen unterirdischen Milieu, bezogen auf die Nahrungsverfügbarkeit, die Temperatur, konstante Dunkelheit
und ohne 24-h zyklischen Umweltreiz, leben, kann die zeitliche Koordinierung der Schlaf-Wach-Aktivitäten von ihren sozialen
Verhaltensweisen abhängig sein, stellen die Forscher abschließend fest.
Autoren: Oosthuizen MK, Bennett NC, Cooper HM
Korrespondenz: Mammal Research Institute, Department of Zoology and Entomology, University of Pretoria, Pretoria,
South Africa. moosthuizen@zoology.up.ac. za
Studie: Photic induction of fos in the suprachiasmatic nucleus of african mole-rats: responses to increasing irradiance
Quelle: Chronobiology International, vol. 27, no.8, pp, 1532-1545
Web: http://informahealthcare.com/doi/abs/10.3109/07420528.2010.510227