吸血蝙蝠在小型跑步機(jī)上奔跑，以揭示它們?nèi)绾未x血液

如果您曾經(jīng)想過，“哎呀，我肯定想在跑步機(jī)上看到一些吸血蝙蝠”，那么我們是否有適合您的科學(xué)信息。這正是一組科學(xué)家所做的，并不是因?yàn)樾?Vladi 需要讓他的手翅目步入。

相反，這項(xiàng)新研究揭示了吸血蝙蝠 （Desmodus rotundus （圓鰭鯛））充分利用它們的主要食物來源——它們從它們賴以生存的哺乳動(dòng)物身上啜飲的血液。

令人著迷的是，結(jié)果顯示了他們所吃血液中氨基酸代謝的能力。而且，他們這樣做并不需要很長時(shí)間。一只吸血蝙蝠可以歡快地馳騁，幾分鐘前吃掉了一頓血。

這使得吸血蝙蝠確實(shí)是一種非常不尋常的動(dòng)物，因?yàn)榇蠖鄶?shù)脊椎動(dòng)物主要依靠碳水化合物和脂質(zhì)的代謝來獲取能量。但這種能力確實(shí)出現(xiàn)在動(dòng)物王國的其他地方——無脊椎動(dòng)物動(dòng)物，例如吸血采采蠅。

眾所周知，在哺乳動(dòng)物中，低強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)主要由脂質(zhì)提供燃料。隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，對(duì)碳水化合物作為燃料的依賴也會(huì)增加。這些燃料源被氧化生成三磷酸腺苷 （ATP的），一種為活細(xì)胞提供能量的分子。

目前尚不清楚吸血蝙蝠究竟是如何從它們富含蛋白質(zhì)的飲食中產(chǎn)生 ATP 的。但多倫多大學(xué)的生理學(xué)家朱利亞·羅西 （Giulia Rossi） 和加拿大麥克馬斯特大學(xué)的肯尼斯·韋爾奇 （Kenneth Welch） 意識(shí)到，他們可以利用吸血蝙蝠的特征來找出答案。

與其他蝙蝠物種不同，吸血蝙蝠非常擅長在地面上奔跑。因此，他們認(rèn)為他們可以將蝙蝠放在跑步機(jī)上，測量它們的氧氣攝入量和二氧化碳輸出量，以測量它們?cè)诓煌瑥?qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)的新陳代謝。而且，由于蝙蝠暫時(shí)生活在實(shí)驗(yàn)室中，研究人員可以控制它們的食物攝入量，以確定新陳代謝是如何運(yùn)作的。

他們?cè)诓澆东@了 24 只野生成年吸血蝙蝠，并將它們分成幾組。一組 9 只蝙蝠被喂食富含亮氨酸，一種必需氨基酸（哺乳動(dòng)物無法合成的氨基酸），有助于構(gòu)建和修復(fù)人類的肌肉。第二組 12 只蝙蝠被喂食富含甘氨酸，一種非必需氨基酸，有助于構(gòu)建膠原蛋白并充當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)。

通過將氨基酸中的普通碳換成相對(duì)獨(dú)特的同位素，他們可以追蹤這些化合物在蝙蝠體內(nèi)分解時(shí)元素的變化。

其余組飼喂未添加氨基酸的牛血，以提供 CO 的基線₂生產(chǎn)鍛煉球棒。

喂食后，每只蝙蝠都被放在為這項(xiàng)研究定制的跑步機(jī)上。有三種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度;每分鐘 10 米（33 英尺）、每分鐘 20 米和每分鐘 30 米。跑步機(jī)逐漸增加到每個(gè)目標(biāo)速度，蝙蝠沿著傳送帶飛奔時(shí)記錄了它的呼吸。在最高速度下，甚至幾乎沒有空中跳躍。

一旦蝙蝠通過了它們的步伐，研究人員就分析了氧氣消耗和二氧化碳產(chǎn)生的速率，其比例通常用作代謝燃料使用的指標(biāo)。

同位素揭示了 t他生產(chǎn) CO₂從氨基酸的代謝幾乎立即存在于跑步機(jī)上蝙蝠的呼吸中。這表明這些動(dòng)物快速有效地利用了它們最近的蛋白質(zhì)餐，這與蚊子等昆蟲不同，它們需要更長的時(shí)間來代謝它們賴以生存的血液中的氨基酸。

有趣的是，喂食富集血液的蝙蝠沒有表現(xiàn)出必需氨基酸和非必需氨基酸之間的區(qū)別。他們小小的身體充分利用了所提供的資源，無論這些資源是什么。

“我們的研究結(jié)果表明，通過這些和相關(guān)代謝途徑的通量的主要增強(qiáng)在吸血蝙蝠中已經(jīng)進(jìn)化為一種適應(yīng)能力，以有效利用大量攝入的那些燃料（即血液蛋白質(zhì)和氨基酸）?！?a>研究人員寫道，“標(biāo)志著脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物專性以血食動(dòng)物之間趨同進(jìn)化的顯著例子。

在這項(xiàng)研究的過程中，沒有蝙蝠受到傷害。然而，它們?cè)诜艢w野外后可能已經(jīng)好多了一點(diǎn)。

該研究已發(fā)表在生物學(xué)快報(bào).

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