Afgelopen zomer berichtten wetenschappers over de ontdekking van het hoogst levende zoogdier op aarde, de Patagonische bladoormuis. Een exemplaar van de soort werd waargenomen op de hogere flanken van de Llullaillaco, ’s werelds hoogste nog actieve vulkaan, die op de grens van Argentinië en Chili ligt.
Het is verbazingwekkend dat een levend wezen op zo’n hoogte, 6200 meter, kan overleven. Er is daar geen enkele begroeiing en er is simpelweg niets te eten. Aan de rand van de Atacamawoestijn valt zeer weinig regen en kunnen de temperaturen soms tot zestig graden onder nul dalen.
“Het is moeilijk te overschatten hoe ongastvrij dit milieu is,” zegt Jay Storz, bioloog aan de University of Nebraska in Lincoln en National Geographic explorer.
Gefascineerd door de recente ontdekking, organiseerde Storz in februari een expeditie naar de vulkaan om speciaal naar dit knaagdiertje op zoek te gaan. En knaagdiertjes was wat hij vond: hij ontdekte nóg een Patagonische bladoormuis die op nóg grotere hoogte leefde dan het eerder gespotte exemplaar, namelijk op 6739 meter op de top van de vulkaan Llullaillaco zelf – waarmee dit diertje het nieuwe wereldrecord van een jaar geleden brak.
Het onderzoek, dat vorige week werd gepubliceerd op de website bioRxiv, waar wetenschappelijke artikelen nog vóór beoordeling door de academische gemeenschap zijn te lezen, vormt het begin van een wetenschappelijke zoektocht naar de wijze waarop deze knaagdiertjes erin slagen op zulke ongenaakbare hoogten te overleven. En de resultaten ervan zouden kunnen bijdragen aan ons inzicht in andere aanpassingen aan extreme milieus en zouden zelfs medische toepassingen kunnen opleveren, bijvoorbeeld ten behoeve van mensen die als gevolg van een aandoening of hoogteziekte of door grote inspanning met lage zuurstofniveaus te maken krijgen.
De meeste muizen op de vulkaan, die tot vier verschillende soorten behoorden, werden in februari gevangen met behulp van valletjes, zodat ze nader bestudeerd konden worden. Maar op de top van de Llullaillaco ving Storz kort na aankomst een muisje met de hand. Dat was een meevaller, want een verblijf op die hoogte kan slechts een paar minuten duren, gezien de extreem ijle lucht en de kans op zware stormen.
“Niemand had verwacht dat een muis zo hoog kon leven,” zegt Storz. “En nu blijkt dat ze in de hoogste regionen leven die je zelf kunt bereiken.” Storz’ compagnon tijdens de beklimming, professioneel bergbeklimmer Mario Perez-Mamani, legde het moment op video vast.
Machtige muis
De Patagonische bladoormuis (Phyllotis xanthopygus) is een bekende soort die niet alleen in het voorgebergte van de Andes voorkomt, maar ook op zeeniveau.
Het verspreidingsgebied van dit knaagdiertje heeft dus een hoogtebereik van meer dan 6700 meter. “Die bandbreedte is uitzonderlijk groot,” zegt Scott Steppan, muizenspecialist en professor in de biologie aan de Florida State University. “Geen andere soort kan dat.”
Tijdens de expeditie in februari ontdekten Storz en zijn collega’s ook een Lima-bladoormuis (Phyllotis limatus) op een hoogte van ruim vijfduizend meter, waarmee dit exemplaar het record voor deze soort ruimschoots overtrof. De andere twee soorten werden aangetroffen op of nabij hoogten die voor deze soorten bekend waren.
Uit de resultaten van de expeditie blijkt dat “we de hoogtelimieten en fysiologische vermogens van veel dieren waarschijnlijk onderschatten, vanwege het simpele feit dat ’s werelds hoogste bergen relatief weinig door biologen zijn onderzocht,” zegt Storz.
Het begon allemaal in 2013, toen de Amerikaanse alpinisten Matt Farson, een noodarts, en Thomas Bowen, een antropoloog, tijdens een beklimming van de vulkaan een knaagdiertje spotten waarvan ze aannamen dat het een Patagonische baldoormuis was. Tijdens een latere expeditie, waaraan ook Steven Schmidt van de University of Colorado in Boulder deelnam, werd op dezelfde locatie nog een andere muis aangetroffen. De klimmers namen een DNA-monster in de buurt van het holletje van de muis, waaruit bleek dat het inderdaad om Phyllotis xanthopygusging. De resultaten van dat onderzoek werden eind juni 2019 gepresenteerd op een congres van de American Society of Mammalogists in Washington DC.
Steeds interessanter
Exemplaren van de vorige recordhouder, de grootoorfluitmuis, zijn waargenomen op een hoogte van ruim 6100 meter. Ook zijn er wilde jaks en blauwschapen rond diezelfde hoogte waargenomen, maar die waarnemingen vielen buiten hun normale verspreidingsgebied. Bij de bladoormuizen gaat het vermoedelijk om exemplaren die deel uitmaken van gevestigde populaties op die hoogte.
De ontdekking maakt de vulkaan Llullaillaco nóg interessanter dan hij al was, want de berg is de plek met de hoogste archeologische vindplaats ter wereld. In 1999 werden er perfect bewaard gebleven Inca-mummies ontdekt door National Geographic-onderzoeker Johan Reinhard. Ook Reinhard spotte knaagdiertjes op zeer grote hoogte, maar nam destijds aan dat ze de klimmers waren gevolgd en op voedselresten van de expeditie aasden. Op de Llullaillaco ligt ook een van de hoogst gelegen bergmeren ter wereld en zijn extreem geharde, bijna buitenaardse microben aangetroffen.
De ontdekking roept talloze vragen op. Hoe kunnen muizen overleven op een hoogte waar het ongelooflijk koud is en het zuurstofgehalte in de lucht ruim de helft lager is dan op zeeniveau? En waarmee voeden ze zich?
De diertjes eten mogelijk stukjes afval die op de wind tot op grote hoogte zijn meegevoerd, maar volgens Storz lijkt het daarbij om zeer weinig materiaal te gaan. Hij doet onderzoek naar hertmuizen, die eveneens een verspreidingsgebied met een enorm hoogtebereik hebben, van zeeniveau tot meer dan 4200 meter; volgens Storz zijn hertmuizen de Noord-Amerikaanse tegenhangers van de bladoormuizen.
Deze knaagdiertjes kunnen op grote hoogte leven dankzij “een hele reeks fysiologische aanpassingen”, zoals een lager spiermetabolisme en een gespecialiseerd hart- en vaatstelsel.
Wordt vervolgd
Storz is van plan om het gebied opnieuw te bezoeken om meer inzicht te krijgen in het vermogen van deze muizen om in zulke extreme milieus te overleven. Hij wil levende muizen vangen en die in een metabolisme-kooitje plaatsen, zodat hij hun maximale zuurstofopnamevermogen (‘VO2max’) kan meten, een waarde die veel zegt over de fysiologie van de diertjes, en ook andere tests kan doen. Zijn werk wordt inmiddels gefinancierd door de National Geographic Society en de National Institutes of Health, omdat meer inzicht in dit soort aanpassingen aan grote hoogte “potentieel relevant zijn voor de behandeling van meerdere aandoeningen bij de mens, die verband houden met (...) verstoringen van het zuurstoftransport en de zuurstofopname,” zegt hij.
Daartoe behoren hart- en longziekten als emfyseem en COPD (chronic obstructive pulmonary disease). De resultaten zouden daarnaast van belang kunnen zijn voor artsen die hoogteziekte bestrijden en voor de behandeling van mensen die op grote hoogte leven of anderszins met lage zuurstofniveaus te maken krijgen.
De ontdekking kwam “volledig onverwacht en er moet dan ook kritisch onderzoek naar deze soort en gericht veldwerk met betrekking tot andere hooggelegen gebieden in de wereld worden gedaan om soortgelijke populaties te vinden, bijvoorbeeld in de Himalaya,” zegt James Patton, emeritus-professor aan de University of California in Berkeley, die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken.
Patton is vol ontzag over het feit dat een muis op deze hoogte weet te overleven en hij kan niet wachten om meer te weten te komen over de aanpassingen die dat mogelijk maken. “Verbluffend, om het zacht uit te drukken,” zegt hij.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com Het artikel is een bijgewerkte versie van een verhaal dat in juli 2019 is verschenen.
