Pour Wendy Hood et Geoffrey Hill en sciences biologiques, Andreas Kavazis en kinésiologie et leur équipe, Emma Rhodes, Paulo Mesquita et Jeff Yap, parcourir le pays pour percer le mystère des mitochondries chez les espèces aviaires migratrices leur a permis d’apporter une contribution significative. faire des recherches dans un domaine qui n’a jamais été exploré auparavant.
La première publication réalisée dans le fourgon AU MitoMobile est en vedette dans Rapports scientifiques« La flexibilité est à l’origine des différences dans les performances respiratoires mitochondriales entre les Bruants à couronne blanche (Zonotrichia leucophrys) migrateurs et non migrateurs. »
Les mitochondries assurent plusieurs fonctions biologiques vitales. Considérez-les comme des centrales électriques qui créent l’énergie nécessaire au soutien de pratiquement toutes les fonctions du corps.
« C’est la première publication qui montre que le changement dans les performances des mitochondries est associé à une augmentation massive de la demande énergétique des vols migratoires longue distance », a déclaré Hood, professeur au Département des sciences biologiques de l’Université d’Auburn.
« Les oiseaux migrateurs peuvent transporter une plus grande capacité d’oxygène et de nutriments », a-t-elle déclaré. « La chaîne de transport des électrons doit alors changer de manière à permettre aux oiseaux de traiter les nutriments et l’oxygène entrants pour produire l’énergie dont ils ont besoin pour de longs vols. »
Les Bruants à couronne blanche n’étaient pas le premier choix pour le projet de recherche du Hood Lab de l’Université d’Auburn.
« Au début, nous avons examiné les oiseaux-chats gris migrateurs et les oiseaux moqueurs du Nord non migrateurs », a-t-elle déclaré. « Bien que les animaux soient relativement étroitement liés, ils ont des comportements très différents, ce qui a obscurci les modèles que nous prévoyions trouver. »
Les oiseaux-chats sont beaucoup plus détendus que les oiseaux moqueurs territoriaux et énergiques.
« Nous nous sommes appuyés sur notre connaissance des oiseaux de toute l’Amérique du Nord pour sélectionner le bon groupe d’oiseaux », a-t-elle expliqué.
L’équipe s’est arrêtée sur les Bruants à couronne blanche.
Au sein du Bruant à couronne blanche, il existe des sous-espèces distinctes qui varient selon qu’elles migrent ou non. Les moineaux de Gambel sont des oiseaux migrateurs qui voyagent de la Californie à l’Alaska, tandis que les moineaux de Nuttall sont des oiseaux non migrateurs qui résident le long de la côte californienne.
« Notre équipe a examiné un large éventail de fonctions mitochondriales, notamment la morphologie et la dynamique », a déclaré Hood.
Les deux Rapports scientifiques l’article et les travaux en cours évaluent les mécanismes par lesquels les mitochondries s’ajustent pour soutenir les changements dans la production d’énergie.
Hood est particulièrement enthousiasmé par leurs résultats décrivant la fission et la fusion mitochondriales. « La fission et la fusion de la dynamique suppriment les dommages et améliorent la capacité des mitochondries, mais elles ont rarement été étudiées chez les oiseaux sauvages », a-t-elle expliqué. Ce travail sera soumis pour examen et considération pour publication plus tard ce mois-ci.
L’AU MitoMobile, un laboratoire mobile de physiologie, a permis à l’équipe de collecter des spécimens avant et après les états de migration.
« Nous avons conduit l’AU MitoMobile en Californie en avril 2021 », a expliqué Hood. « À Davis, en Californie, nous avons sélectionné des moineaux de Gambel alors qu’ils se préparaient à voler vers le nord. »
« Puis, en septembre 2021, nous avons capturé des moineaux de Gambel dans un col de haute montagne juste à l’extérieur du parc national de Yosemite alors qu’ils migraient vers le sud », a-t-elle ajouté. « Au cours du même voyage, nous avons collecté des moineaux de Nuttall après leur reproduction. Ensuite, en décembre 2021, nous avons collecté les deux sous-espèces dans un état non migrateur. »
Hood et Rhodes ont présenté ces travaux lors d’une réunion scientifique à Seattle en janvier et les présenteront à nouveau cet été à Prague, en République tchèque. Ils prévoient d’utiliser l’AU MitoMobile pour mener des recherches bien au-delà des plaines dans un avenir proche.
Plus d’information:
Emma M. Rhodes et al, La flexibilité sous-tend les différences de performances respiratoires mitochondriales entre les Bruants à couronne blanche migrateurs et non migrateurs (Zonotrichia leucophrys), Rapports scientifiques (2024). DOI : 10.1038/s41598-024-59715-y
Fourni par le Collège des sciences et des mathématiques de l’Université d’Auburn