Fotografi av den vanliga shrew Sorex araneus . Kredit:Karol Zub
Om någon del av kroppen verkar dåligt rustad att krympa, det skulle förmodligen vara huvudet och skallen. Och, än, forskare som rapporterar in Aktuell biologi den 23 oktober har funnit att skallen på rödtandade näbbmusslor krymper i väntan på vintern, med upp till 20 procent. När våren närmar sig, deras huvuden växer igen för att närma sig sin tidigare storlek.
"Vi fann att varje näbbmuska genomgår en dramatisk minskning av hjärnans storlek från sommar till vinter, " säger Javier Lazaro från Max Planck Institute for Ornithology i Tyskland. "Då, på våren, hjärnan växer igen, nästan den ursprungliga storleken den andra sommaren."
Tidigare studier hade föreslagit att huvuden på dessa näbbmusslor kan krympa säsongsmässigt. På befolkningsnivå, höjden på shrews hjärna visade sig minska med 20 procent och sedan öka igen med 15 procent. Det finns till och med ett namn för det baserat på den första personen som rapporterade den allmänna observationen:Dehnel-fenomenet. Men den nya studien är den första som till fullo dokumenterar näbbornas krympta huvuden genom att följa enskilda djur under säsongens gång.
Forskarna använde levande fällor för att fånga näver från sommaren 2014 till hösten 2015. När en näbbmus fångade, forskarna sövde den innan de röntgade skallen och implanterade ett mikrochip under huden för senare identifiering.
Mätningar som gjordes med hjälp av röntgenstrålar bekräftade att smusshuvudena krympte under säsongen. Tolv näver fångades i alla tre stadierna, och alla visade samma mönster:en toppstorlek på huvudet på sommaren, en vinternedgång, och återväxt på våren.
Röntgenbild av en vanlig smus. Kredit:Javier Lázaro
Lazaro säger att för tillfället, de "vet väldigt lite om orsakerna." Minskningen i storlek påverkar inte bara skallen, men också smussornas hela kropp:på vintern, flera stora organ förlorar massa, ryggraden blir kortare, och även hjärnmassan minskar med 20 eller 30 procent.
Skärmuggar har hög ämnesomsättning, och det är troligt att nedgången i storlek hjälper dem att leva genom tider av matbrist. Till skillnad från andra djur, näbbmusar vandrar inte eller övervintrar för vintern.
"Att minska huvudstorleken - och därmed hjärnans storlek - kan spara energi oproportionerligt eftersom hjärnan är energiskt så dyr, säger Lazaro.
Hur kan en skalle egentligen krympa? Processen är inte helt förstådd, men det finns bevis som tyder på att hjärnan krymper när vävnad i kraniala suturer resorberas. När våren närmar sig, benvävnaden regenereras.
Fotografi av den vanliga näbben Sorex araneus på en mänsklig hand. Kredit:Javier Lazaro
Forskarna var förvånade över storleken på förändringen i huvudstorlek hos individer. Även om det hade föreslagits i tidigare studier, de trodde att de säsongsmässiga förändringarna kanske delvis kunde förklaras av en tendens hos större individer att dö. Men, den nya studien fann inga bevis för det, de säger.
"Detta betyder att varje enskild individ genomgår denna förändring varje vinter, som förblir förbryllande för oss, säger Lázaro.
Forskarna planerar att ytterligare undersöka strukturella förändringar i hjärnan när smusshuvudena krymper. De är också nyfikna på att veta hur denna process påverkar djurens kognitiva förmågor.