V extrémnych nadmorských výškach príroda cicavcom príliš nepraje. Kyslíka je málo, teplota nikdy nevystúpi nad bod mrazu a potravy je žalostne málo. Existuje však cicavec, ktorý dokáže prežiť vo väčšej výške než ktorýkoľvek iný: andská myš s listovitými ušami (Phyllotis vaccarum). Tento malý hnedý hlodavec žije aj na vrchole sopky Llullaillaco na čilsko-argentínskej hranici, vo výške 6.700 metrov nad morom – o niekoľko stoviek metrov vyššie než jeho najbližší konkurent.
Vedci nedávno zistili, ako dokážu tieto hlodavce žiť v takom nehostinnom prostredí. Na ich prekvapenie nebol nedostatok kyslíka jediným faktorom, ktorý formoval tieto myši: zdá sa, že si vyvinuli aj nezvyčajný spôsob, ako si poradiť s toxickou potravou v sopečnom prostredí Ánd.
Evolučný biológ Jay Storz z Nebraskej univerzity v Lincolne a jeho kolegovia prvýkrát identifikovali myši s listovitými ušami pobehujúce na vrchole Llullaillaca v roku 2020. Podnetom boli hlásenia horolezcov, ktorí tam hlodavce spozorovali. Výskumníkov prekvapilo, že také drobné zviera dokáže žiť v natoľko nepredstaviteľných podmienkach, kde sa teplota neustále drží pod bodom mrazu a množstvo kyslíka dosahuje iba 44 % hodnoty pri hladine mora. Rekord najvyššie žijúceho cicavca dovtedy držala pišťucha veľkouchá (Ochotona macrotis), ktorá žije v Himalájach vo výške 6.130 metrov.
V novej štúdii Storz a jeho kolegovia skúmali konkrétne adaptačné mechanizmy, ktoré môžu myšiam s listovitými ušami umožňovať prežitie v takých extrémnych výškach. Nie všetky ich populácie žijú tak vysoko: podľa Storza majú tieto andské myši v skutočnosti najväčšie výškové rozpätie výskytu zo všetkých stavovcov. Vedci sa preto rozhodli preskúmať fyziológiu a genetiku „vysokohorských“ myší, ktoré odchytili počas piatich vysokohorských expedícií k sopkám v oblasti Puna de Atacama, a porovnať ich s „nížinnými“ myšami z nižšie položených oblastí severného Čile. Celkovo odchytili 167 andských myší s listovitými ušami.
Vedci najprv myši v laboratóriu vystavili chladu a nízkej koncentrácii kyslíka a sledovali ich fyziologické reakcie. Zistili, že vysokohorské myši vytvárali viac telesného tepla a dokázali prijímať viac kyslíka než ich nížinné príbuzné. Ide o kľúčové adaptácie, ktoré im pomáhajú predchádzať podchladeniu a prežiť v chladných horských podmienkach.
Zdalo sa, že mechanizmy, na ktorých tieto adaptácie stoja, sa výrazne líšia od tých, ktoré využívajú iné vysokohorské hlodavce. Tie pri tvorbe telesného tepla zvyčajne spaľujú sacharidy, pretože na to potrebujú menej kyslíka než pri spaľovaní tukov. Kyslík je pritom v takýchto výškach vzácny. Vedci však zistili, že vysokohorské myši s listovitými ušami využívajú ako hlavný zdroj energie tuky.
Iné vysokohorské hlodavce dokážu prežiť v riedkom vzduchu vďaka tomu, že hemoglobín v ich krvi účinnejšie viaže kyslík, čo pomáha udržiavať dostatočné nasýtenie tepnového krvného obehu kyslíkom. Pri andských myšiach s listovitými ušami to však neplatí: pri nedostatku kyslíka si môžu namiesto toho udržiavať nasýtenie tepnovej krvi intenzívnejším dýchaním. To však narúša acidobázickú rovnováhu krvi. Podľa Storza vyriešili tieto myši problém s rovnováhou evolučnými zmenami enzýmov v červených krvinkách, ktoré spomaľujú vylučovanie oxidu uhličitého.
Vedci sekvenovali genóm andských myší s listovitými ušami a identifikovali gény, na ktoré u vysokohorských populácií pôsobil prírodný výber a ktoré im mohli pomôcť prispôsobiť sa životu v horách. Nie je prekvapením, že časť identifikovaných génov súvisela s metabolizmom a tvorbou telesného tepla. Ukázalo sa však aj to, že vysokohorské myši majú genetické adaptácie, ktoré im umožňujú zneškodňovať toxické látky v potrave.
Sopky ako Llullaillaco uvoľňujú ťažké kovy a ďalšie toxické látky, ktoré môžu prenikať do rastlín, ktorými sa myši s listovitými ušami živia. Hoci dôkazy o genetických adaptáciách umožňujúcich detoxikáciu existujú aj pri iných vysokohorských druhoch, napríklad motýľoch, pri myšiach je to podľa vedcov prekvapivé.
Storz chce ďalej zistiť, ktoré adaptácie myší súvisia výlučne so životom vo veľkých nadmorských výškach a ktoré s horským prostredím všeobecne. Ako však hovorí, skúmanie týchto odolných hlodavcov predstavuje osobitnú výzvu: „Pri odchyte myší a práci v teréne sa aj my vystavujeme rovnakým nástrahám prostredia ako zvieratá, ktoré skúmame.“
