吸血蝙蝠在小型跑步機上奔跑，以揭示它們如何代謝血液

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

相反，這項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物身上啜飲的血液。

令人著迷的是，結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是一種非常不尋常的動物，因為大多數脊椎動物主要依靠碳水化合物和脂質的代謝來獲取能量。但這種能力確實出現在動物王國的其他地方——無脊椎動物動物，例如吸血采采蠅。

眾所周知，在哺乳動物中，低強度的有氧運動主要由脂質提供燃料。隨著運動強度的增加，對碳水化合物作為燃料的依賴也會增加。這些燃料源被氧化生成三磷酸腺苷 （ATP的），一種為活細胞提供能量的分子。

目前尚不清楚吸血蝙蝠究竟是如何從它們富含蛋白質的飲食中產生 ATP 的。但多倫多大學的生理學家朱利亞·羅西 （Giulia Rossi） 和加拿大麥克馬斯特大學的肯尼斯·韋爾奇 （Kenneth Welch） 意識到，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，他們認為他們可以將蝙蝠放在跑步機上，測量它們的氧氣攝入量和二氧化碳輸出量，以測量它們在不同強度運動時的新陳代謝。而且，由于蝙蝠暫時生活在實驗室中，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作的。

他們在伯利茲捕獲了 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（哺乳動物無法合成的氨基酸），有助于構建和修復人類的肌肉。第二組 12 只蝙蝠被喂食富含甘氨酸，一種非必需氨基酸，有助于構建膠原蛋白并充當神經遞質。

通過將氨基酸中的普通碳換成相對獨特的同位素，他們可以追蹤這些化合物在蝙蝠體內分解時元素的變化。

其余組飼喂未添加氨基酸的牛血，以提供 CO 的基線₂生產鍛煉球棒。

喂食后，每只蝙蝠都被放在為這項研究定制的跑步機上。有三種運動強度;每分鐘 10 米（33 英尺）、每分鐘 20 米和每分鐘 30 米。跑步機逐漸增加到每個目標速度，蝙蝠沿著傳送帶飛奔時記錄了它的呼吸。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生的速率，其比例通常用作代謝燃料使用的指標。

同位素揭示了 t他生產 CO₂從氨基酸的代謝幾乎立即存在于跑步機上蝙蝠的呼吸中。這表明這些動物快速有效地利用了它們最近的蛋白質餐，這與蚊子等昆蟲不同，它們需要更長的時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出必需氨基酸和非必需氨基酸之間的區別。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。

“我們的研究結果表明，通過這些和相關代謝途徑的通量的主要增強在吸血蝙蝠中已經進化為一種適應能力，以有效利用大量攝入的那些燃料（即血液蛋白質和氨基酸）。”研究人員寫道，“標志著脊椎動物和無脊椎動物專性以血食動物之間趨同進化的顯著例子。

在這項研究的過程中，沒有蝙蝠受到傷害。然而，它們在放歸野外后可能已經好多了一點。

該研究已發表在生物學快報.

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