A tigrispiton belülről is vedlik

Eddig nem volt világos, hogyan is alkalmazkodott a tigrispiton fiziológiája az állat sajátos életmódjához: a ritka étkezésekhez, amelyek közt általában egy, de olykor több hónap is eltelik. Francia kutatók úgy találták, a piton gyomor- és bélrendszere minden táplálkozáskor drasztikus szerkezeti változásokon megy át, melyek során új sejtek keletkeznek, az elhasznált sejtek pedig megsemmisülnek. A gyomor és a bél mintegy "újraalakítja" magát, elővételezve a következő koplalási és étkezési periódusokat.

A piton, a boa, a vipera és a csörgőkígyó zsákmányszerzési taktikája: "ülni és várni", amivel együtt jár, hogy akár több hónapos intervallumokban táplálkoznak. A kutatók érdeklődése újabban fordult az "ülő és váró" tigrispiton (Python molurus), e Délkelet-Ázsia szubtrópusi régióiban honos, madarakkal, emlősökkel táplálkozó kígyófaj felé. Jean-Hervé Lignot (Louis Pasteur Egyetem) és munkatársai arra voltak kíváncsiak, hogyan alakul át a pitonok bélrendszere a táplálkozási periódusokban. Munkájukhoz franciaországi és amerikai neveldékből 49, tojásból frissen kikelt pitont szereztek be. A külön ketrecben tartott pitonokat kéthetente táplálták laboratóriumi patkányokkal; az adagok tömege körülbelül egynegyede volt a kígyó testének. A kísérletek előtt viszont az állatokat 30 napig koplaltatták, ez alatt csak vizet kaphattak. Egyes kígyókat a koplalás végén, másokat 0,25, 0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 14 nappal az étkezés után vizsgáltak meg.

Takarékra állítva

A koplalás hamar legyengíti a legtöbb élőlényt - nem így a pitonokat. Ezek az óriáskígyók több héttel, sőt hónappal az utolsó táplálkozás után is normális aktivitást mutatnak, és minden pillanatban készek egy új zsákmány egészben való lenyelésére és megemésztésére. Ennek oka, hogy jól spórolnak az energiával: a koplalás ideje alatt emésztőrendszerüket "kikapcsolva" tartják. Ilyenkor a bélsejtek tömören, egymással összetapadva helyezkednek el, a sejtek átfedik egymást egyfajta ál-rétegezett elrendezésben, a mikrobolyhok igen csenevészek. A bélrendszer tápláléklebontó és -továbbító kapacitása alacsony. Mindez arra szolgál, hogy a koplalás alatt a napi energiaráfordítás minél kisebb legyen.

A leggyorsabban alkalmazkodó bélrendszer

A pitonoknak nemcsak a hosszú koplalással kell megküzdeniük, hanem az erre következő kiadós étkezésekkel is: az intenzív emésztéssel és tápanyag-felszívással is. A hosszú koplalásokat követő táplálkozás után a bélsejtek "átrajzolódnak": már nem fedik át egymást, hanem egyszeres réteget képeznek, akárcsak más gerinceseknél. A bél nyálkahártyájának tömege megkettőződik, a bélsejtek megdagadnak a bolyhokon felszaporodó lipidcseppektől. A mikrobolyhok az étkezés utáni egy napon belül 400%-os növekedést mutatnak: ekkor érik el a más fajokra táplálkozástól függetlenül jellemző hosszúságot. A bélsejtek szélessége, tömege tovább gyarapszik az emésztés alatt, a csúcsot - akár 80%-os növekedést - a 6. napra érik el, amikor az emésztés a vége felé jár. A piton bélrendszerének paraméterei a 14. napra, az emésztés lezárulása után egy héttel térnek vissza a koplalásra jellemző méretekhez.

Tigrispiton kicsinyével

A mikrobolyhok hosszának efféle rendkívüli mértékű igazítását az éhezéshez, illetve táplálkozáshoz eddig egyetlen más fajnál sem írták le - valószínű, hogy a tigrispiton speciális, adaptív vonásáról van szó. A piton nyálkahártyájának többi reakciója azonban nem példa nélküli a gerinceseknél. A vékonybél más fajoknál is reagál az emésztési igény változásaira. A bélhám koplalás által kiváltott atrófiája (sorvadása) halaknál, kétéltűeknél, hüllőknél, madaraknál és emlősöknél is megfigyelhető. Ez esetekben a koplalás a nyálkahártya-tömeg csökkenését idézi elő. A táplálkozás gyorsan megfordítja a koplalási reakciót: a béltömeg nő, a bélsejtek megdagadnak. A piton étkezés utáni 100%-os béltömeg-növekedése nagyságrendileg megegyezik a többi ritkán táplálkozó kígyóéval. Ezzel szemben a táplálás szerényebb, 25-50%-os béltömeg-növekedést idéz elő a gyakran táplálkozó kígyóknál és más hüllőknél, kétéltűeknél.

A bél minden táplálkozáskor megújul

Egy korábbi elmélet szerint, amelyet Matthias Starck és Kathleen Beese (Friedrich Schiller Egyetem, Jéna) fogalmazott meg 2001-ben, a tigrispiton bélreakciójának alapja a következő. Étkezés után tizenegyszeresére növekszik a véráram intenzitása, emelkedik a hidrosztatikus nyomás. Ennek révén folyadék pumpálódik a bélbolyhokba az őket körülvevő hajszálér-hálózatból, a bolyhok meghosszabbodnak és a bél felülete megnő. Lignot-ék azonban azzal érvelnek, hogy ha ez igaz lenne, akkor e reakciónak a nem szájon át történő táplálásnál is be kellene következnie, ám ezt kísérletek cáfolták.

Akkor mi okozza a piton sajátos bélreakcióját? Korábbi eredmények szerint sem az élelem látványa és szaga, sem a gyomor ballonnal történő tágítása, sem a só- és szőlőcukor-oldatok bélbe való infúziója nem váltja ki a nyálkahártya növekedését. Ez azonban gyorsan bekövetkezik, ha az infúziós oldat aminosavakat és peptideket is tartalmaz.

Másik kérdés, hogy minek köszönhetően csökken a bélnyálkahártya koplaláskor. A kutatók hipotézise szerint azok a sejt-elemek, amelyek megnövelték a bélsejteket, felszívódnak a véráramban vagy kilökődnek. A koplaló nyálkahártyát pedig újonnan sarjadt bélsejtek friss rétege alkotja, amely az emésztés befejezte után jön létre, s megmarad egészen addig, amíg a kígyó újból nem eszik.

A tanulmány a Comparative Biochemistry and Physiology 141/2. számában jelent meg.