
一些海豹和海豚可以在水下呼吸,以持续一个小时或更长时间,而不会因缺氧而散发出来。
绝对不要在家尝试。人类不会在没有呼吸的情况下超过几分钟(至少没有一些科幻设备)。
一项新的研究显示,超级英雄动物壮举的秘诀是在大脑中发现的特殊氧气携带蛋白的水平升高。但是研究留下了难题。
长期以来,科学家一直想知道为什么海洋哺乳动物(例如海豚)鲸鱼Weddell密封和海獭,对如此低的氧气状况如此耐受。最简单的解释是,它们进化了适应以增加向大脑的氧气递送。但是研究表明,血管中的氧气水平在浸入水表面的几分钟内暴跌。
首席研究作者Terrie Williams说:“我们在动脉血液中看到的各种水平会导致我们在水下漆黑。”
该研究将于12月18日发表。皇家学会b会议录。
潜水秘密
威廉姆斯和她的同事们专注于两种新发现的蛋白质,称为Neuroglobin和Cytoglobin。它们类似于血红蛋白,血红蛋白是一种含铁的分子,它在血液中携带氧气并在整个身体和大脑中循环,但是神经球蛋白和细胞蛋白细胞蛋白(将作为脑球蛋白分组在一起)位于脑组织中。
科学家比较了16种哺乳动物中血红蛋白和脑球蛋白的数量,包括山猫和山狮等陆生动物,浅糖海豚和加利福尼亚海狮等浅游泳者,以及诸如Pilot Whale和Risso的Dolphin之类的深层潜水员。
结果不是明确的。
平均而言,海洋哺乳动物的大脑有更多血红蛋白和大脑球蛋白比陆生动物的球蛋白,这表明这些蛋白质在深度潜水期间使潜水员保持活力并保持警惕。与深水鲸鱼相比,浅水且高度活跃的海豚,海狮和水獭的脑球蛋白量更高。威廉姆斯建议敏捷游泳者需要穿梭氧迅速到达大脑,因此它们依靠大脑球蛋白而不是血红蛋白。血液中的血红蛋白越多,血液变得越粘,就会使大脑的传递速度较慢。
然后是山猫。与狗有关的物种(包括狐狸和土狼)不同,山猫组织显示出大量的脑球蛋白。威廉姆斯说:“也许不仅刺激了这些球蛋白,而且还可以刺激高水平的活动,例如冲刺。”
人类衰老
这一发现可能会揭示人类的中风和衰老。例如,增加人类的球蛋白产量可能会因疾病和衰老而导致的脑损伤。
威廉姆斯告诉威廉姆斯告诉生活学。 “ [潜水哺乳动物]可能是要寻找的群体,因为进化和选择性的压力会推动他们朝着更好的保护迈进。”
Bowhead Whales活200多年,是典型的人类寿命的两倍以上。威廉姆斯问:“如果您可以做一些可以使您的大脑活跃两倍的事情,该怎么办?”