Per Wendy Hood e Geoffrey Hill di Scienze Biologiche, Andreas Kavazis di Kinesiologia e il loro team, Emma Rhodes, Paulo Mesquita e Jeff Yap, viaggiare per il paese per svelare il mistero dei mitocondri nelle specie migratrici di voliere ha permesso loro di dare un contributo significativo alla ricerca in un'area che non è stata studiata prima.
La prima pubblicazione condotta nel furgone AU MitoMobile è presente in Scientific Reports , "La flessibilità è alla base delle differenze nelle prestazioni respiratorie mitocondriali tra i passeri della corona bianca (Zonotrichia leucophrys) migratori e non migratori."
I mitocondri guidano diverse funzioni biologiche vitali. Considerateli come le centrali elettriche che creano l'energia necessaria per supportare praticamente tutte le funzioni del corpo.
"Questa è la prima pubblicazione a dimostrare che il cambiamento nelle prestazioni dei mitocondri è associato a un massiccio aumento della domanda di energia dei voli migratori a lunga distanza", ha affermato Hood, professore presso il Dipartimento di Scienze Biologiche dell'Università di Auburn.
"Gli uccelli migratori possono trasportare una maggiore capacità di ossigeno e sostanze nutritive", ha detto. "La catena di trasporto degli elettroni deve quindi cambiare in modo da consentire agli uccelli di elaborare i nutrienti e l'ossigeno in arrivo per produrre l'energia di cui hanno bisogno per i lunghi voli."
I passeri dalla corona bianca non sono stati la prima scelta per il progetto di ricerca dell'Hood Lab dell'Università di Auburn.
"In un primo momento, abbiamo esaminato gli uccelli gatto grigi migratori e i tordi tordi settentrionali non migratori", ha detto. "Sebbene gli animali siano relativamente strettamente imparentati, hanno comportamenti molto diversi, che oscurano i modelli che avevamo previsto di trovare."
Gli uccelli gatto sono molto più rilassati dei tordi tordi territoriali ad alta energia.
"Ci siamo affidati alla nostra conoscenza degli uccelli in tutto il Nord America per scegliere il giusto gruppo di uccelli", ha spiegato.
La squadra ha optato per i passeri dalla corona bianca.
All'interno dei passeri dalla corona bianca, ci sono sottospecie distinte che variano a seconda della migrazione o meno. I passeri di Gambel sono uccelli migratori che viaggiano dalla California all'Alaska, mentre i passeri di Nuttall sono uccelli stanziali che risiedono lungo la costa della California.
"Il nostro team ha esaminato un'ampia gamma di funzioni mitocondriali, comprese la morfologia e la dinamica", ha affermato Hood.
Entrambi i Rapporti Scientifici l'articolo e il lavoro in corso valutano i meccanismi attraverso i quali i mitocondri apportano aggiustamenti per supportare i cambiamenti nella produzione di energia.
Hood è particolarmente entusiasta dei loro risultati che descrivono la fissione e la fusione mitocondriale. "La fissione e la fusione delle dinamiche rimuovono i danni e migliorano la capacità dei mitocondri, ma raramente sono stati studiati negli uccelli selvatici", ha condiviso. Questo lavoro verrà sottoposto a revisione e considerazione per la pubblicazione entro la fine del mese.
L'AU MitoMobile, un laboratorio di fisiologia mobile, ha permesso al team di raccogliere campioni prima e dopo gli stati migratori.
"Abbiamo guidato l'AU MitoMobile in California nell'aprile 2021", ha condiviso Hood. "A Davis, in California, abbiamo selezionato i passeri di Gambel mentre si preparavano a volare verso nord."
"Poi, nel settembre 2021, abbiamo catturato i passeri di Gambel in un passo di alta montagna appena fuori dal Parco Nazionale di Yosemite mentre stavano migrando verso sud", ha aggiunto. "Nello stesso viaggio, abbiamo raccolto i passeri di Nuttall dopo che si erano riprodotti. Successivamente, nel dicembre 2021, abbiamo raccolto entrambe le sottospecie in uno stato non migratorio."
Hood e Rhodes hanno presentato questo lavoro ad un incontro scientifico a Seattle a gennaio e lo presenteranno nuovamente a Praga, nella Repubblica Ceca, quest'estate. Si aspettano di utilizzare l'AU MitoMobile per condurre ricerche ben oltre le pianure nel prossimo futuro.
Ulteriori informazioni: Emma M. Rhodes et al, La flessibilità è alla base delle differenze nelle prestazioni respiratorie mitocondriali tra passeri dalla corona bianca migratori e non migratori (Zonotrichia leucophrys), Rapporti scientifici (2024). DOI:10.1038/s41598-024-59715-y
Informazioni sul giornale: Rapporti scientifici
Fornito dall'Auburn University College of Sciences and Mathematics
