Generelt. Forskning. Teknologi

Bloodsucker-problemer: hvordan er det at være en vampyr?

Jennifer Spell kan ikke forklare hvorforbesluttede at sætte tommelfingeren i en flaske møll. Det ville jeg bare. Hun fangede møll en juli aften i Fjernøsten i Rusland og fangede en calypra (Calyptra) med brune krøller på vingerne der ligner tørrede blade i en plastikflaske. Af de 17 tropiske arter af caliptra var otte vampyrer. Hannerne flytter undertiden væk fra deres frugtdiæt ved at dyppe deres stærke mundkæber i pattedyr som kvæg, tapirs og endda elefanter og mennesker for at drikke frisk blod.

”Jeg vil sammenligne det med en bi-sting,” sigerZaspel. Til fordel for videnskaben dokumenterede en af ​​hans kolleger, Spell, frivilligt erfaringen og bemærkede, at mølen spiste så meget som 20 minutter. Sådanne bid bliver bestemt ikke ubemærket. Disse møl og andre vampyrer risikerer deres liv, mens de foder.

Afbryd periodisk rød morgenmadeller at prøve at overleve med blod alene er meget vanskeligere end at blive vist i en film. Relativt få dyr fører en lignende livsstil: nogle insekter og andre leddyr, nogle bløddyr, nogle fisk, undertiden fugle og naturligvis tre arter af flagermus.

Blod er ikke den nemmeste mad. Dyret forsøger som regel at absorbere så meget mad som muligt ad gangen. Men med sådanne heroiske volumener kan blod være giftigt. Blodig mad alene er dog ikke nok, fordi den mangler nogle basale næringsstoffer. Med denne livsstil har tarmen en særlig fysiologi. Moderne værktøjer til genetik og molekylærbiologi afslører den skjulte specialisering, der er nødvendig til fodring af blod, og på samme tid grusom praksis, der undertiden går til ekstreme formål, såsom at overføre blod fra en møl til en møll. Selvom mange af disse biologiske tilpasninger aldrig kan sammenlignes med styrken af ​​udødelige vampyrer, kan de på en måde betragtes som supermagter.

Indholdet

  • 1 stor plade
  • 2 Dårligt blod
  • 3 Ikke nok!
  • 4 fedtfattige flagermus

Stor plade

At genkende de risici, de virkelige tagervampyrer, forestil dig et dyr, hvis vægt er 35 millioner gange din vægt. Prøv nu at bide ham. Stærk nok til at blø.

Det vil naturligvis gå vilde. ”En bærer kan nemt dræbe dig,” siger molekylær insektfysiolog Pedro Oliveira fra Forbundsuniversitetet i Rio de Janeiro. En multiplikator på 35 millioner anvendes til en myg på 2 milligram, der angriber en person på 70 kg.

At finde en sådan kæmpe blodkilde er ikke let. ”Hvis du går i skoven, vil der være hundreder af meters afstand mellem rygvirvlerne, og hundreder af meter vil være som kilometer for os,” siger Oliveira. Derefter skal den lille vampyr finde en kapillær, der kan blive bidt, bare et par millimeter under hudens overflade. For en person er kun ca. 10% af huden egnet.

Den første slag til våben, der deaktiverer generel kemi,Er forbindelser, der hæmmer HPPD-enzymet. Enzymet stopper nedbrydningen af ​​tyrosin og ikke kun i de førnævnte biller. Ved testning var metoden sikker for mælkebiller og bløse orme.

Dårligt blod

Tyrosin er blot et af næringsstoffernesom bliver giftige på grund af mængder. I den virkelige verden er vampyrers evne til at udsende affald meget vigtigere end en fiktiv kraft, der giver dem mulighed for at løfte lastbiler.

Nefrolog Jonas Axelsson fra KarolinskyInstitut i Stockholm og kolleger studerer nyrefunktion i vampyr flagermus sammenlignet med deres søsterarter, levende frugt eller nektar. En human diæt inkluderer typisk mellem 50 og 120 gram protein pr. Dag, men hvis den spises som en vampyrfladdermus, ville den menneskelige ækvivalent være 6.000 gram protein pr. Dag for en krop på 70 kg. En sådan overdosis protein betyder, at disse flagermus har en koncentration af protein i protein-metaboliske affaldsprodukter, såsom urinstof, hvilket øjeblikkeligt vil føre til nyresvigt hos mennesker.

Men vampyrmus er fine. Deres knopper er i samme størrelse som knopper fra andre flagermus. Vampyrmus afsætter mere plads til lange tubuli, der absorberer næringsstoffer fra frisklavet urin, bemærker han.

Det meste af proteinet i blodet er hæmoglobin,et jernholdigt mirakelmolekyle, der bærer ilt gennem kroppen og hjælper hvirveldyr med at vokse sig store og tykke. Imidlertid kan den hurtige fordøjelse af en sådan mængde hæmoglobin frigive en potentielt toksisk dosis jern i blodbanen. En sund person kan gøre sin læge tilfreds med en jernkoncentration i blodet på cirka 127 mikrogram pr. 100 ml. Koncentrationen er dog 200 gange højere, sandsynligvis skader de ikke lampreyfisken i deres larverform. Larver fjerner jern i processen med at spise alt, hvad de finder. Når sølygter (Petromyzon marinus) modnes, har de hensynsløse tænderækker, som de gennemborer og suger blod fra andre fisk. I dette tilfælde falder koncentrationen af ​​jern i blodet - op til ca. 10 gange niveauet for sundt indhold for mennesker.

Men endnu værre end de blodsugende havlampre, udskillelser, der forhindrer offerets blod i at koagulere

Den første lamprey klæber til huden, end den ligner”En fugtet sugekop i ansigtet,” siger en lamprey-specialist, biolog Margaret Docker fra University of Manitoba i Winnipeg, Canada. Som en del af eksperimentet lod hun den blodsugende sølvlamprey (Ichthyomyzon unicuspis) bide hendes kindben. De findes i søer og vandløb i Nordamerika. Kun halvdelen af ​​de 38 arter af lampreys i verden suger blod.

Lampreys fanger offeret godt. Nogle løsnes ikke, selv når de bevæger sig op gennem vandfald eller dæmninger. Det er ekstremt sjældent, at en fisk formår at kaste Lamprey, før den griber tænderne i tungen eller mundskiven og isolerer dens antikoagulantia.

Lampreys kunne blive parasitter helt i begyndelsenhistorie med hvirveldyr, og derfor måtte de udvikle deres vampiriske tilbøjeligheder i lang tid. Nogle fossiler fra Devon-perioden, som er 360 millioner år gamle, optrådte længe før dinosaurernes daggry havde vist en oral disk med 14 jævnt fordelt tænder, tilsyneladende klar til at sutte blod.

Undersøgelsen af ​​moderne blodsugers fysiologifik en kraftfuld kilde til nye data i 2013, da et internationalt team af forskere dechiffrer en bog med de genetiske instruktioner fra sea lamprey. Docker håber at afdække flere afgiftningschips i lampreys, såsom superoxid-disutase, som stiger med stigende jernkoncentration i leveren i voksne lampreys. På dette trin ligner levercellerne humane celler, når de lider af hæmochromatose. En anden grund til at studere virkelige vampyrer, hvis de ikke er nok, er muligheden for at afsløre nye hemmeligheder om menneskelige metaboliske sygdomme.

Ikke nok!

Der kan være katastrofalt mange i blodet.ting og katastrofalt få andre. ”Vampyrer har svært ved at klare dette,” siger mikrobiolog Rita Rio fra University of West Virginia i Morgantown.

Hun forklarer, at der ikke er nok vitaminer i blodetB. Dyr har brug for disse stoffer som næringsstoffer til en lang række grundlæggende kropsprocesser, såsom genregulering, cellesignalering og aminosyrefordeling. Derudover kan dyr ikke fremstille deres egne bestande. Alle Rio-vampyrfluer omgå dette problem meget smart.

”Jeg blev forelsket i tsetse-fluer siden første gangfundet ud af dem, ”siger hun. I Afrika syd for Sahara har fluerne "virkelig cool biologi", siger hun, og det er ikke deres evne til at sprede parasitter, der sætter mennesker i dødbringende søvn.

Tsetse-fluer ligner almindelige tykke indenlandske fluer.fluer, men meget forskellige. I stedet for at lægge mange små æg som et almindeligt insekt og håbe, at nogle af afkomene er heldige, bærer tsetse-flyvehunnen et afkom ad gangen. Et æg vises i det, og når det vokser, trækker det mad fra "brystkirtlerne" inde i moren. Du kan se, hvordan det bliver mere hårdt og glupskt. Undertiden giver mor afkom, som er større end hendes størrelse. Og så vil afkommet på dette tidspunkt kun have et dukketæppe, der adskiller dem fra modenhed. ”Som om jeg fødte en 12-årig,” siger Rio.

Når mor flyve giver hendes baby en høj starti livet overbringer hun ham også infektionen, som er nødvendig for at inkludere en blodig diæt i kosten. Hver larve vises med sine egne stavformede bakterier Wigglesworthia. Disse bakterier spiser vitamin B og trives inde i et specielt organ, der vokser inde i fluerne. Tsetse-flues version af dette organ, en bakteriom, er som "en lille donut omkring fordøjelseskanalen," siger Rio.

Samspillet mellem fluen og bakterierne tiltrækkerevolutionsbiologer, fordi bakterier og værtsgener ændrer sig gennem generationer, som til tider ødelægger eller skaber mærkelige funktioner, afhængigt af en af ​​partnernes handlinger.

Fedtfrie flagermus

En anden ulempe med blod er dets lavefedtindhold, i det mindste med hensyn til en vampyrfladdermus. Et lille flyvende pattedyr kan kun bære 20-30% af sin egen vægt i form af last, så en lille fedtfri snack kan ikke mætte musen i lang tid. En almindelig vampyrfladdermus (Desmodusrotundus) kan ikke overleve tre dage uden at drikke blod, siger evolutionærbiolog Gerald Wilkinson fra University of Maryland College Park. Dette er en af ​​de kræfter, der skubber disse mus til at skabe sociale cirkulationsnetværk.

Disse skarptandede pattedyr er inkluderet i en aftre arter af blodsugermuder, og alle findes i de varme breddegrader på den vestlige halvkugle. Den første vilde D. rotundus, som Wilkinson studerede, mødte ham på en gård i Costa Rica, hvor han ”ofte startede og monterede en hestekruppe,” siger han. Musen havde en kødfuld, lille næse, "som en gris", i stand til at føle varme - dette hjælper med at bestemme, hvor varmt blod flyder tættest på overfladen af ​​kroppen. Generelt var at få blod "ikke det mest trivielle for mus." Normalt tilbringer musen en halv time på at lede efter et sted og kæmmer hestens hår om nødvendigt bider et lille stykke kød ud og slikker såret, mens hun tisser. Hesten vågner ikke engang. At komme tilbage til såret næste nat er meget lettere end at finde et nyt sted. Wilkinson indså, at flagermus spiser den samme hest, på trods af at hesten flytter til en anden græsning.

Ifølge Wilkinson har flagermus spytimponerende antikoagulerende egenskaber. ”Jeg blev bidt flere gange, og det var svært at stoppe blodet,” siger han. "De mennesker, der blev bidt, vågnede op i en blodpulje - og ofte går blodet længe efter, at flagermus har forladt."

Sammenlignet med andre arter af flagermus har en almindelig vampyrfladderklad næsten supermagt: i stedet for at flyve, løber den bare på jorden.

Når en sulten flagermus ikke kan finde mad påom aftenen kan en erfaren blodsuger tage noget blod fra en mere succesrig jæger. De har krusninger mod hinanden, og "mens det ene dyr er ubevægeligt, slikker det andet," siger Wilkinson.

I deres første eksperimenter med flygtige fangenskabermed mus, fandt han dyr klar til periodisk at dele blod med sultne mus uden nogen slægtning. I årtier har forskere drøftet, om det er fair at betragte vampyr flagermus som eksempler på naturlige altruister. Selv i fangenskab hjælper en vampyr en sultende slægtning.

Ja, det er svært at være vampyr. Derfor hjælper vampyrer hinanden.