Forskere har opdaget, hvordan et biologisk skifte hjælper dyr med at gøre sæsonændringerne afgørende for overlevelse, såsom at dyrke en varm vinterpels og justere kropstemperaturerne.
Resultaterne afslører, hvordan hjernen reagerer på korte og lange dage for at tillade dyr at tilpasse sig skiftende forhold og styrer vital adfærd såsom ynglecyklusser.
Forskere siger, at undersøgelsen af får kan hjælpe med at forklare tidspunkterne for sæsonbestemte tilpasninger i en række arter såsom fugle, krybdyr og pattedyr.
Kroppens indre ur koreograferer cyklusser i hormonniveauer og påvirker egenskaber som søvn og sult. Disse ændrer sig i løbet af dagen - kendt som døgnrytmer - og er påvirket af genetik.
Lignende rytmer ses også sæsonmæssigt, men indtil nu var det uklart, hvordan gener spiller en rolle i de biologiske ændringer, der svinger mellem vinter og sommer.
Forskere ledet af universiteterne i Edinburgh og Manchester undersøgte en endokrin kirtel knyttet til hjernen kaldet hypofysen hos får, der oplever korte eller lange dage.
Hjernevæv blev analyseret for genaktivitet over tid, hvilket gør det muligt for forskere at observere de biologiske processer, der sker som reaktion på forskellige dages længde.
De fandt ud af, at en af to mulige biologiske mekanismer aktiveres i hypofysen, afhængigt af om dagen er lang eller kort.
Om sommeren, når nætterne er lange, genererer hjernen hormoner, der forårsager en kaskade af genaktivitet, der fører til biologiske karakteristika forbundet med sommeren.
Når nætterne er korte om vinteren, skiftes kontakten - nathormoner frigives i længere tid, hvilket udløser biologiske processer knyttet til vinteren.
Undersøgelsen viste, at begge processer i fårehjernen involverer et døgngen, kendt som BMAL2, som findes i mange dyr, men hvis rolle i sæsonens ur tidligere var ukendt.
Undersøgelsen, offentliggjort i Nature Communications, blev finansieret af Biotechnology and Biological Sciences Research Council.
Roslin Institute modtager strategisk investeringsfinansiering fra Biotechnology and Biological Sciences Research Council, og det er en del af University of Edinburghs Royal (Dick) School of Veterinary Studies.
Professor Simone Meddle, som var med til at lede forskningen fra University of Edinburghs Roslin Institute, sagde: "Udsving i hormoner og adfærd er en del af et delikat biologisk orkester, der er afgørende for livet. Mange dyr er afhængige af sæsonbestemte ændringer i deres biologi for at overleve, og vores resultater er en afgørende del af puslespillet for at forstå de underliggende processer."
Professor Andrew Loudon, som var med til at lede undersøgelsen fra University of Manchester, sagde: "Den genetiske 'flip-flop'-timer, vi har identificeret, er nøglen til funktioner såsom frugtbarhed som får overgangen mellem vinter og sommer. Vi spekulerer i, at denne genetiske timer sandsynligvis vil være fundamental for årlige ændringer i mange arter."
