Jordegern har overrasket forskere, der har fundet ud af, at deres blods iltbinding har usædvanlige egenskaber. Det har udløst en forskningspris til en af forskerne, der er ph.d.-studerende på Aarhus Universitet.

21.11.2013 | Anne-Mette Siem

Chip og Chap er Anders And-universets små drillende energibundter, der altid piler omkring. Virkelighedens jordegern piler lige så energisk afsted hen over jorden, op i træerne og ned i deres huler. Og det ligegyldigt om de bor i 4000 meters højde eller nede i en dal.

Hvor energien kommer fra, har en gruppe forskere fra Aarhus Universitet undersøgt, og de blev mødt af overraskelser, da de sammenlignede jordegern, der lever i bjergene og deres artsfæller, der bor lavere nede.

Højder kræver bedre iltbinding

Forskerne, der er del af et forskningssamarbejde mellem Aarhus Universitet og University of Nebraska, har undersøgt jordegern, der bor højt oppe i bjerge og jordegern, der bor i almindelige højder, for at se nærmere på, hvordan de binder ilt i blodet. Evnen til at binde ilt i blodet er nemlig vigtig for at man kan løbe rundt i høje bjerges tynde og iltfattige luft. Typisk har dyr, der lever højt oppe, blod, som er bedre til at binde den smule ilt, der er i luften. Det vil sige at blodet har en såkaldt højere iltaffinitet, så dyret udnytter ilten bedst muligt og kan klare ekstreme og iltfattige forhold. Formodningen var derfor, at blodet fra jordegern i bjergene ville have en højere iltaffinitet end blodet fra artsfæller længere nede. Forskernes mål var at forstå, hvad det er, der gør, at blodets iltaffinitet kan ændre sig. Den type forskning skal lede til en større forståelse af, hvordan dyr transporterer ilt i blodet og hvordan den transport kan reguleres; noget der i sidste ende kan hjælpe patienter med fx nedsat lungefunktion.

Jordegern opfører sig ens på uventet måde

Men som et netop publiceret studie i Journal of Experimental Biology (JEB) viser, holdt formodningen ikke vand. For til deres overraskelse opdagede forskergruppen, at blodets iltaffinitet var nogenlunde ens, ligegyldigt hvor henne jordegerne boede.

”De seks arter jordegern og murmeldyr vi kiggede på, var fuldstændig ens i deres iltbinding. Det var meget uventet”, fortæller Inge Revsbech, der er førsteforfatter på artiklen og ph.d.-studerende på Bioscience, Aarhus Universitet.

En forklaring kan være at jordegern, som navnet antyder, bor i underjordiske gange under jorden, hvor der er dårlig luftcirkulation, også selvom de bor i dale, hvor der er normalt iltniveau. Derfor har de en indbygget evne til at binde ilt i blodet med en høj affinitet, fordi de så at sige i forvejen er tilpasset iltfattige forhold.

Men det var ikke den eneste overraskelse. Iltbindingen i blodet bliver normalt reguleret af nogle co-faktorer, dvs. forskellige ladede molekyler, som binder til det ilttransporterende protein hæmoglobin. Det er co-faktorerne, der regulerer, hvordan ilt afleveres fra blodet til muskler og organer. Men hverken de højt- eller lavtboende jordegern reagerede synderligt på disse co-faktorer.

Modellerne passer ikke

Forskerne fra University of Nebraska stod bag de strukturelle analyser i projektet og analyserede jordegernes hæmoglobin. Analyserne viste, at jordegerne har alle de aminosyrer, som normalt binder co-faktorer. Inge Revsbech og de øvrige forskere fra Aarhus Universitet, vejleder Angela Fago og Roy E. Weber, lavede de funktionelle analyser i projektet, og deres resultater viste, at nok har dyrene aminosyrerne i deres hæmoglobin, men de bruger dem tilsyneladende ikke, for blodet fra de undersøgte dyr reagerede næsten ikke på co-faktorerne.

Derudover mangler jordegern et bestemt bindingssted i blodets hæmoglobin, der står bag det, der hedder Bohr-effekten. Den regulerer hæmoglobinen til at give ilt til de steder, der har mest brug for det, fx til en hårdtarbejdende muskel, når musklen danner kuldioxid eller mælkesyre. Men selv om jordegernes hæmoglobin mangler bindingsstedet, har de stadig Bohr-effekten.

”Deres strukturer og aminosyrer passer overhovedet ikke med det, vi kunne se i de funktionelle analyser. Det har vi undret os noget over. Men vi må konkludere, at de modeller vi har for hæmoglobin ikke gælder for jordegern. De opfører sig helt anderledes end modellerne”, siger Inge Revsbech.

Simpel vintersøvn

Den nye viden gør, at vi må revurdere, hvordan ilttransport hos jordegern fungerer. Det ændrer også vores viden om deres vintersøvn. Hidtil har man ment at co-faktorerne i blodet var med til at sørge for, at dyret kunne regulere deres ilttransport under vintersøvnen. Men det ser ud til, at jordegerne kan transportere ilt nok til deres vintersøvn bare ved at sænke deres kropstemperatur. I dvale skruer de deres kropstemperatur helt ned til 3 grader frem for deres normale 37 grader. ”Vintersøvnen for jordegern er muligvis mindre kompleks i forhold til ilttransporten, end man hidtil har formodet”, siger Inge Revsbech. ”Overraskende nok er det lige omvendt med de større brune bjørne som vi også har undersøgt – her spiller både cofaktorer og temperatur en rolle til at regulere ilttransporten under vintersøvnen.”

Ny viden udløser pris

Jordegernes ”drillerier” har ikke kun undret forskerne. Studiet i dem har vakt international opsigt og har netop udløst en pris til Inge Revsbech for årets bedste forskningsartikel i Journal of Experimental Biology, et førende tidsskrift for eksperimentel biologi.

”Det var en kæmpe overraskelse, men utroligt dejligt, siger Inge Revsbech. ”Nogle gange sidder man der med sin grundforskning i seks forskellige typer jordegern og tænker ”who cares but me”. Så er det dejligt, at der er andre, der også synes, at det var spændende”.

Feltstudier med peanutbutter

Rent praktisk foregik studiet ved, at forskergruppen gik på jordegernjagt forskellige steder i USA, forsynet med klistrede peanutbutter-boller som lokkemiddel og med små fælder. Jordegerne blev fanget så forskellige steder som på en kirkegård i Nebraska og i 4000 meters højde på toppen af Mount Evans i Colorado. Deroppe oplevede forskerne, at de selv blev meget påvirkede af den manglende ilt. ”Man tager syv skridt, og så må man hvile sig, før man tager de næste syv skridt. Og i mens piler jordegerne bare rundt omkring en” fortæller Inge Revsbech.

Når det lykkedes at fange et jordegern, blev der taget en blodprøve af den, som forskerne så analyserede. Analyserne dannede siden grundlag for studiet.

Kontaktinformation:

Ph.d.-studerende Inge Grønvall Revsbech, Zoofysiologi, Institut for Bioscience, Aarhus Universitet.

Tlf. 8725 4327 / mobil 22502717

Mail inge.revsbech@biology.au.dk

Læs forskningsartiklen i JEB

Se portræt af Inge Grønvall Revsbech i JEB