如果您曾经对自己说过:“天哪,我确实希望在跑步机上看到一些吸血蝙蝠”,那么我们为您提供了科学依据。这正是一组科学家所做的事情,而且这并不是因为小弗拉迪需要让他的翼手目动物介入。
相反,新研究揭示了吸血蝙蝠是如何(德莫多斯轮)充分利用它们的主要食物来源——它们从它们所吃的哺乳动物身上吸取的血液。
令人着迷的是,结果显示它们对所吃血液中的氨基酸进行代谢的能力。而且,而且,他们这样做并不需要很长时间。吸血蝙蝠可以在几分钟前吸食的血液中快乐地奔跑。
这确实使吸血蝙蝠成为一种非常不寻常的动物,因为大多数脊椎动物主要依靠碳水化合物和脂质的代谢来获取能量。但这种能力确实出现在动物王国的其他地方——无脊椎动物动物,例如吸血采采蝇。
众所周知,在哺乳动物中,低强度有氧运动主要由脂质提供能量。随着运动强度的增加,对碳水化合物作为燃料的依赖也随之增加。这些燃料源被氧化生成三磷酸腺苷(ATP),为活细胞提供能量的分子。
吸血蝙蝠究竟是如何从蛋白质极其丰富的饮食中产生 ATP 的,目前尚不清楚。但多伦多大学的生理学家朱利亚·罗西和加拿大麦克马斯特大学的肯尼思·韦尔奇意识到他们可以利用吸血蝙蝠的特征来找出答案。
与其他蝙蝠物种不同,吸血蝙蝠非常擅长在地面上奔跑。因此,他们认为可以将蝙蝠放在跑步机上,测量它们的氧气摄入量和二氧化碳排出量,以测量它们在不同强度运动时的新陈代谢。而且,由于蝙蝠暂时生活在实验室中,研究人员可以控制它们的食物摄入量,以确定新陈代谢的运作方式。
他们在伯利兹捕获了24只野生成年吸血蝙蝠,并将它们分成几组。一组九只蝙蝠被喂食富含牛血的牛血亮氨酸,一种必需氨基酸(哺乳动物无法合成),有助于构建和修复人类肌肉。第二组 12 只蝙蝠被喂食富含甘氨酸,一种非必需氨基酸,有助于生成胶原蛋白并充当神经递质。
通过将氨基酸中的普通碳替换为相对独特的同位素,他们可以追踪当化合物在蝙蝠体内分解时该元素发生了什么。
剩下的一组喂食未添加氨基酸的牛血,以提供 CO 的基线2生产运动蝙蝠。
喂食后,每只蝙蝠都被放在专为这项研究定制的跑步机上。共有三种运动强度;每分钟 10 米(33 英尺)、每分钟 20 米和每分钟 30 米。跑步机逐渐增加到每个目标速度,记录蝙蝠沿着传送带奔跑时的呼吸。在最高速度下,甚至有很少的空中跳跃。
一旦蝙蝠完成了测试,研究人员就分析了氧气的消耗率和二氧化碳的产生率,其比率通常用作代谢燃料使用的指标。
同位素揭示了CO 的产生2跑步机上蝙蝠的呼吸中几乎立即存在来自氨基酸代谢的物质。这表明这些动物快速有效地利用了最近的蛋白质膳食,这与蚊子等昆虫不同,蚊子等昆虫需要更长的时间才能代谢它们赖以生存的血液中的氨基酸。
有趣的是,喂食浓缩血液的蝙蝠没有表现出必需氨基酸和非必需氨基酸之间的区别。他们小小的身体充分利用了所提供的资源,无论这些资源是什么。
“我们的研究结果表明,吸血蝙蝠已经进化出通过这些和相关代谢途径的通量的显着增强,作为有效利用这些大量摄入的燃料(即血液蛋白质和氨基酸)的适应,”研究人员写道,“标志着脊椎动物和无脊椎动物专性吸血动物趋同进化的一个惊人例子。”
在这项研究的过程中没有蝙蝠受到伤害。然而,当它们被放回野外时,它们的体形可能会好一些。
该研究发表于生物学快报。