为何蟒蛇能吃这么大的食物
球蟒吃白鼠。球蟒是非洲体型最小的蟒蛇。uux.cn/Tubagus Aditya Irawa/太平洋出版社/LightRocket by Getty Images
(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(劳拉·贝萨斯):在地球上众多的蛇中,蟒蛇以其令人难以置信的吞噬猎物的能力而闻名。一些蟒蛇物种已经被发现捕食鹿、奶牛,甚至鳄鱼,但它们通常不会像大多数动物那样每天进食。虽然科学家几十年来一直在观察它们的进食模式,但人们对这如何影响它们的心脏知之甚少。事实证明,以这种方式进食,蟒蛇会迅速增加心率、体重和能量输出,仅仅是为了一顿饭。
8月19日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究发现,即使在供血肌肉正在做吃这么大餐所需的工作时,蟒蛇的心脏似乎也变得不那么僵硬了。随着更多的研究,了解蟒蛇心脏是如何做到这一点的,总有一天可以应用于人类的心脏病。
盛宴和禁食
在野外,由于食物短缺,蟒蛇必须一次禁食数月。当他们最终找到食物时,他们会真的去吃,并且经常吃一顿与他们的体重相当的饭。
该研究的合著者、科罗拉多大学生物学家Leslie Leinwand告诉大众科学》:“能够长时间禁食而不对他们有害,并且能够间歇性地吃这些大餐,这对他们的生存至关重要。”。“对这种生活方式的一种适应性反应是,在进食后的第一周,他们体内的几乎所有器官都会变得更大,而在进食后,他们的器官会缩小到比禁食时大一点。”
为了了解更多关于它们的进食方式对身体的影响,Leinwand和研究小组比较了球蟒(Python regius)的心脏。一组蟒蛇禁食28天。另一组吃的是相当于蛇体重四分之一的整只老鼠。
来自Leinwand实验室的一条球蟒。图片来源:uux.cn谭玉晓。
与没有进食的蟒蛇相比,进食的蟒蛇在进食后体重增加了近25%。饭后心脏的总体结构基本没有变化。
在进食的蟒蛇中,心肌肌原纤维——帮助心脏收缩的心肌细胞中的单个单位——产生了更大的进食力。与禁食蟒蛇心脏中的肌原纤维相比,心脏肌原纤维的放松速度也较慢,紧张程度也较低。与禁食的蟒蛇相比,在进食的蟒蛇中,改变基因对生理压力反应方式的心肌细胞中的染色质也不那么浓缩。
有助于心脏泵血的心室组织在进食的蟒蛇身上也比禁食的蟒蛇不那么僵硬。根据这项研究,吃了一顿大餐后,蟒蛇的心脏只需要24小时就变得不那么僵硬了。
“僵硬”心脏的未来应用
心脏僵硬可能会给动物心脏带来麻烦,因为它会阻止血液正常流动。在人类中,心脏淀粉样变性或“心脏僵硬综合征”会导致心跳异常和心脏信号错误。对于蟒蛇来说,它们的心脏似乎在避开心脏僵硬的陷阱。它们的心脏变得更有弹性,同时仍能产生吃掉猎物所需的巨大力量。
Leinwend说:“我们已经证明,这种器官大小的增加是我们所说的生理上的,或者说是健康的。”。“在心脏中,这种增加是在高度条件运动员身上看到的。”
然而,还需要更多的研究来确定如何将其用于帮助人类心脏。
Leinwend说:“如果我们能应用蟒蛇在心脏中做这种健康事情的生物学,这对患有心脏病的人可能会非常有帮助。”。“世界上有很多引人入胜的生物学,可以更好地理解和治疗疾病。”