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《Science》直到现在科学家才发现水獭肌肉发热的秘密

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海獭是最小的海洋哺乳动物。作为生活在冷水中的动物,保暖是它们的首要任务,光靠它们浓密的皮毛可能不太行。我们早就知道,高新陈代谢会产生它们生存所需的热量,但直到现在我们才知道它们是如何产生热量的。
研究人员最近发现,海獭的肌肉通过漏出的呼吸来消耗足够的能量,这种能量不是用来完成任务的,这也是海獭高代谢率的原因。这一发现解释了海獭如何在冷水中生存。
生理学家 Tray Wright 是德克萨斯农工大学教育与人类发展学院的研究助理教授,他和同事人类骨骼肌代谢专家 Melinda Sheffield-Moore,海洋哺乳动物生态学专家 Randall Davis 和 Heidi Pearson,蒙特利湾水族馆的兽医 Michael Murray 一起进行了这项研究。他们的研究结果发表在《Science》杂志上。
研究小组从北部和南部海獭身上收集了不同年龄和体重的骨骼肌样本。他们测量了呼吸能力,即肌肉利用氧气的速率,发现肌肉产生的能量不仅仅适用于运动。
“你通常认为肌肉是运动身体的运动,”Wright 说。“当肌肉活动时,它们用于运动的能量也会产生热量。”
Wright 说,因为肌肉构成了身体的很大一部分,在哺乳动物中通常占 40-50%,所以当身体活跃时,肌肉可以使身体迅速暖和起来。肌肉也可以通过一种被称为泄漏呼吸的代谢短路产生热量而不做运动。
我们更熟悉的一种由肌肉产生的热量是颤抖。这种不自主的运动可以让身体通过收缩产生热量来激活肌肉,而泄漏呼吸也可以做到同样的事情,但不会产生震颤。
最令人惊讶的发现之一是,即使是新生海獭,其肌肉的代谢率也和成年海獭一样高。
这确实强调了热量生产似乎是决定这些动物肌肉代谢能力的驱动因素。
海獭在冷水中生活需要大量的能量。他们每天吃的食物占体重的 25%,以保持日常活动和高代谢。
“它们吃很多海鲜,包括螃蟹和蛤蜊,这些都是人类喜欢吃的,这可能会导致与一些地区的渔业发生冲突。”
我们知道肌肉在动物狩猎、躲避捕食者和寻找配偶等活动中是多么重要,但这项研究强调了肌肉的其他功能对动物的生存和生态也是至关重要的。
“调节组织代谢也是预防肥胖的一个活跃研究领域。这些动物可能会给我们提供一些线索,让我们知道如何控制健康人类和那些肌肉代谢受到影响的疾病患者的新陈代谢。”
至于未来的研究,Wright 说,我们对水獭还有很多不了解的地方,包括它们如何调节肌肉新陈代谢来增加需要的热量。
Wright 说:“这只是对这些动物肌肉的第一次研究,我们不知道是否所有不同的肌肉类型都是相同的,或者是否其他器官也有提高产生热量的能力。


1楼2021-07-12 21:35回复