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吸血蝙蝠只靠吸血为生,为什么没有营养不良?

时间:2021-11-12 06:12:38 浏览量:
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作为哺乳动物中少数会飞的物种,大多数蝙蝠以果实、花蜜和昆虫为生,只有一种蝙蝠完全背离“安稳”的道路,以野生或家畜动物的血液为食——这就是吸血蝠(Desmodus rotundus)。事实上,动物血液虽然富含各种蛋白质,却缺少许多重要的营养物质。而有趣的是,吸血蝠无法食用其它食物,只能饮血为生,这种奇异的饮食偏好和背后的生理机制让人好奇。近日,一项发布在生物预印本网站bioRxiv上的研究(未经同行审议)发现了吸血蝠丢失的13个基因,揭开了“嗜血一族”背后的秘密。

吸血蝙蝠只靠吸血为生,为什么没有营养不良?吸血蝙蝠只靠吸血为生,为什么没有营养不良?

研究人员首先对比了吸血蝠和其它25种蝙蝠的基因组。通过比对它们的基因序列,研究者发现吸血蝠的基因组少了13个功能性基因。论文的共同作者,德国转化生物多样性基因组学卓越中心的基因组学家迈克尔·希勒(Michael Hiller)解释道,这其中一些属于基因完全丢失,还有一些是基因发生多种突变而无法转录、翻译成功能正常的蛋白质。

这项研究表示,抛弃这13个基因后,吸血蝠很可能因此受益,获得了别的蝙蝠没有的,从血液中汲取营养的特殊能力。

举例来说,吸血蝠的基因组中缺少FFAR1和SLC30A8这两种基因。我们已经知道这两个基因能驱动胰岛分泌胰岛素,有效促进组织细胞吸收、转化血液中的糖分来降低血糖。希勒指出,以往的研究表明吸血蝙蝠几乎不分泌胰岛素——这很合理,因为它们所摄取的动物血液中糖分含量其实很低。吸血蝠匮乏的胰岛素分泌能力正好能适应这种含糖量低的食物来源,从而更好地维持血糖水平。

研究人员在论文中还提到了另一个吸血蝠缺失的基因:REP15。REP15一般在胃肠道细胞中激活,失去这个基因可能会增加细胞表面铁离子通道的数量,使得更多铁离子能通过这些“门”进入到胃肠道细胞中。这些大量揽收铁的胃肠道上皮细胞脱落的很快,由此吸血蝙蝠能有效地摆脱摄取的血液中含量超高的铁,避免一口血入肚后金属中毒的情况。

另一个缺失的基因CTRL通常会抑制胰蛋白酶的活性。胰蛋白酶参与蛋白质的消化吸收过程,吸血蝠中CTRL的缺失可能会使胰蛋白酶活性增加,帮助它们更好地消化高蛋白饮品。

此外,吸血蝠的饮食中基本不存在甜味和苦味物质。之前发表于《分子生物学与进化》和《英国皇家学会学报 B》的研究发现了3个编码甜味和苦味感受器的基因,也在此次筛选出的13个吸血蝠缺少的基因中。

其余一些缺失的基因中,有几个参与吸血蝠的消化和新陈代谢过程,还有一些与这种蝙蝠突出的认知、社交能力(吸血蝠有时会吐出一些血液,借给饿肚子的亲人和朋友)和视觉(吸血蝠是全色盲)有关。作者注解道,仍有几个基因尚未明确在蝙蝠生理活动中的作用,还需要进一步的研究来了解它们的功能。

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编辑:夜樱
关键词: 吸血蝙蝠
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