
一些海豹和海豚可以在水下呼吸,以持續一個小時或更長時間,而不會因缺氧而散發出來。
絕對不要在家嘗試。人類不會在沒有呼吸的情況下超過幾分鐘(至少沒有一些科幻設備)。
一項新的研究顯示,超級英雄動物壯舉的秘訣是在大腦中發現的特殊氧氣攜帶蛋白的水平升高。但是研究留下了難題。
長期以來,科學家一直想知道為什麼海洋哺乳動物(例如海豚)鯨魚Weddell密封和海獺,對如此低的氧氣狀況如此耐受。最簡單的解釋是,它們進化了適應以增加向大腦的氧氣遞送。但是研究表明,血管中的氧氣水平在浸入水錶面的幾分鐘內暴跌。
首席研究作者Terrie Williams說:“我們在動脈血液中看到的各種水平會導致我們在水下漆黑。”
該研究將於12月18日發表。皇家學會b會議錄。
潛水秘密
威廉姆斯和她的同事們專注於兩種新發現的蛋白質,稱為Neuroglobin和Cytoglobin。它們類似於血紅蛋白,血紅蛋白是一種含鐵的分子,它在血液中攜帶氧氣並在整個身體和大腦中循環,但是神經球蛋白和細胞蛋白細胞蛋白(將作為腦球蛋白分組在一起)位於腦組織中。
科學家比較了16種哺乳動物中血紅蛋白和腦球蛋白的數量,包括山貓和山獅等陸生動物,淺糖海豚和加利福尼亞海獅等淺游泳者,以及諸如Pilot Whale和Risso的Dolphin之類的深層潛水員。
結果不是明確的。
平均而言,海洋哺乳動物的大腦有更多血紅蛋白和大腦球蛋白比陸生動物的球蛋白,這表明這些蛋白質在深度潛水期間使潛水員保持活力並保持警惕。與深水鯨魚相比,淺水且高度活躍的海豚,海獅和水獺的腦球蛋白量更高。威廉姆斯建議敏捷游泳者需要穿梭氧迅速到達大腦,因此它們依靠大腦球蛋白而不是血紅蛋白。血液中的血紅蛋白越多,血液變得越粘,就會使大腦的傳遞速度較慢。
然後是山貓。與狗有關的物種(包括狐狸和土狼)不同,山貓組織顯示出大量的腦球蛋白。威廉姆斯說:“也許不僅刺激了這些球蛋白,而且還可以刺激高水平的活動,例如衝刺。”
人類衰老
這一發現可能會揭示人類的中風和衰老。例如,增加人類的球蛋白產量可能會因疾病和衰老而導致的腦損傷。
威廉姆斯告訴威廉姆斯告訴生活學。 “ [潛水哺乳動物]可能是要尋找的群體,因為進化和選擇性的壓力會推動他們朝著更好的保護邁進。”
Bowhead Whales活200多年,是典型的人類壽命的兩倍以上。威廉姆斯問:“如果您可以做一些可以使您的大腦活躍兩倍的事情,該怎麼辦?”