בעלי חיים שגרים מתחת לפני הקרקע, כמו החולד המזרח התיכוני (Spalax ehrenbergi) מסוגלים לחיות במחילות צרות, בהן לחץ החמצן הנמוך (מצב הנקרא היפוקסיה) ולחץ הפחמן-דו חמצני הגבוה (מצב הנקרא היפרקפניה). התנאים הללו יהיו קטלניים ליונק שמורגל בחיים מעל הקרקע, כמו החולדה (Rattus rattus). ההתאמות הפיזיולוגיות של החולד הן רבות ומגוונות:
- הגדלת צפיפות נימי הדם ברקמות שדורשות חמצן – חולדים מייצרים כמות גבוהה של חלבון ה-VEDF ברקמות מסוימות, כמו שרירי השלד, שם הוא מעודד יצירת כלי דם חדשים. צפיפות גדולה יותר של נימי דם מקטינה את מרחק הדיפוזיה ועל ידי כך את הזמן הנדרש להסעת חמצן אל הרקמה הנזקקת.
- הגדלת נפח המיטוכונדריות ברקמות דורשות חמצן, והורדת האחוז הכולל של רקמות אלו – הכמות הכוללת של שרירי השלד קטנה יותר בחולד מאשר בחולדה, אך נפח כל המיטוכונדריות ברקמה גבוה בכ-50% מנפח המיטוכונדריות בשרירי השלד של חולדה. כך הרבה מהחמצן שהיה מבוזבז ברקמת שריר גדולה יחסית מנותב למערכת העצבים המרכזית. כמו כן, מולקולת חמצן שמגיעה לשריר של חולד יש סיכוי גבוה יותר למצוא מיטוכונדריה מאשר למולקולת חמצן שמגיעה לשריר של חולדה.
- שוני במבנה הריאות של החולד גורם לדיפוזיה גדולה יותר של חמצן מהריאות אל הדם. שטח הפנים של הנאדיות בריאה והנפח הכולל של נימי דם שמחוברים לנאדיות גדול יותר בכ-20% בהשוואה לחולדה.
- לחולד יש מבנה שונה של חלבונים הנושאים את החמצן, ההמוגלובין, מיוגלובין, ונוירוגלובין, המאפשר לקשירה חזקה יותר של חמצן להמוגלובין של חולד לעומת המוגלובין של חולדה. שוני במבנה של החלבון אריטרופויטין אחראי בעקיפין ליצירת כמות גדולה יותר של כדוריות דם אדומות.
- שוני ברמת הביטוי של HIF-1 (Hypoxia inducible factor), גורם שעתוק שאחראי בין השאר על יצור כלי דם, יצור כדוריות דם אדומות, הרחבת כלי דם, ויצור אנזימים הקשורים לפירוק סוכרים. החולד מבטא הרבה יותר HIF-1 מחולדה בכל שלבי החיים.
