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在海拔 6,739 米的安第斯火山顶部，空气稀薄，气温几乎总是低于冰点，人类为生存而挣扎，一只微小的叶耳鼠却安了家——以有毒植物为食。 包括安大略省汉密尔顿麦克马斯特大学研究人员在内的一个国际团队发现了这一壮举背后的一些生物学技巧。研究， 周四发表在杂志上 科学等人发现，高海拔安第斯叶耳鼠在氧气稀缺时能够更有效地产生热量。遗传证据还表明，它们已经适应了处理食物中的有害化合物。 物种， 毛叶杨，在智利和阿根廷边境的尤拉亚科火山山顶被发现。在这个海拔高度，每次呼吸提供的氧气大约是海平面时的 44%。 麦克马斯特生物学教授、研究合著者格兰特·麦克莱兰（Grant McClelland）说：“环境是如此贫瘠，你无法想象任何东西会生活在那里……要真正知道这些老鼠经常在那里生活并生存下来，这真是令人难以置信。”  对于一只手掌大小的哺乳动物来说，在尤拉亚科火山海拔近 7000 米的地方幸存下来是一项巨大的成就，同时也提醒人们，科学家可能仍然低估了生命繁盛的地方。 （杰伊·斯托兹/麦克马斯特大学）该物种的海拔范围是已知哺乳动物中最广的，生活在从智利北部海岸的海平面到海拔 6,700 多米的安第斯山峰之间。 研究人员收集了该范围内的小鼠，比较了它们的基因组，并在相同的实验室条件下测试了高地和低地动物。他们测量了模拟海平面、4,300 米和 7,000 米处氧气水平的产热量。 由于氧气减少，所有小鼠都失去了一些产热能力。但高地小鼠的损失少于同一物种和相关低地物种的低地小鼠——这在冰冻条件下具有潜在的救生优势。 麦克莱兰说，这一优势很重要，因为产生体温需要氧气来为饥饿的肌肉提供能量。 专为寒冷、稀薄的空气和严格的菜单而设计高地小鼠似乎从这些肌肉产生和使用能量的方式中获得了优势。 麦克马斯特生物学教授兼合著者格雷厄姆·斯科特说：“因为这些海拔地区非常寒冷，他们需要做的另一件非常重要的事情就是通过颤抖来保持身体温暖。” “因此，肌肉支持颤抖新陈代谢的方式很像马拉松运动员支持运动的方式。” 在用于颤抖的后腿肌肉中，高地小鼠的线粒体将氧气和营养物质转化为能量的能力比低地小鼠的线粒体更强。线粒体是细胞内的结构，将氧气和营养物质结合起来产生可用能量。 “最重要的事情之一是它们的数量越来越多……它们充满了线粒体，”斯科特说。线粒体还具有“非常高的使用脂质燃料的能力”。 这很重要，因为脂质或脂肪为颤抖提供了持久的能量来源。 观看 |认识一位 UBC 研究人员，揭示进化机制： 与约翰娜·瓦格斯塔夫 (Johanna Wagstaffe) 一起深入研究达尔文的进化论，寻找其中的科学依据 2023 年 3 月 4 日|持续时间 2:20Science Smart 发现了一位 UBC 教授在科学背后的工作，揭示了推动新物种创造的生态机制。但该研究中一些最令人惊讶的发现与食物有关。 最高的斜坡上几乎没有什么植物，老鼠在吃什么方面几乎没有选择。遗传分析揭示了有助于解毒有害植物化合物的基因选择的迹象。 “在这些海拔高度，他们真的必须吃掉任何能吃到的东西，”斯科特说。 “这些老鼠必须适应食用这些含有有毒化合物的植物。” 对于一个小到可以放在手掌中的哺乳动物来说，在接近 7000 米的高度中生存下来是一项巨大的成就，同时也提醒人们，科学家可能仍然低估了生命可以繁衍生息的地方。 “作为生物学家，进化总是让我们感到惊讶，”麦克莱兰说，“因为你在地球上看到的任何环境，包括那些似乎完全不适合生命本身的环境，你可能会发现一些能够在该环境中生存和繁荣的东西。” 关于作者 埃里克·迈克尔·约翰逊埃里克·迈克尔·约翰逊 (Eric Michael Johnson) 是温哥华的一位资深作家和编辑。在加入 CBC 之前，他是一位屡获殊荣的科普作家和编辑。他拥有不列颠哥伦比亚大学科学史博士学位。您可以通过 [email protected] 联系他。 来源链接：https://www.cbc.ca/news/science/andean-mouse-high-altitude-9.7266140 |
