水獭的保暖秘诀将帮助解决人类肥胖问题

科技工作者之家  |   2021-07-12 09:21

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海獭是一种吃苦耐劳的动物。作为体型最小的海洋哺乳动物,它们有着厚重的皮毛,可以在水下憋气8分钟来搜寻蛤蜊和螃蟹等食物。不仅如此,这些小动物还知道如何用石头敲开食物坚硬的外壳。

科学家们一直很好奇,在不具备海豹、鲸鱼和海象的厚脂肪的情况下,海獭是如何在太平洋冰冷的海水中保暖的。据《科学》杂志近日发表的一项新研究,答案就藏在它们拥有的独特能量转换系统上。在该系统的帮助下,海獭肌肉可以向全身“渗漏”热量,而其它哺乳动物只有通过锻炼或颤抖才能达到与之相同的效果。

论文的第一作者、德克萨斯农工大学的Traver Wright表示,虽然海獭浓密且防水的皮毛抵消了部分热量丧失,但并不足以让它们应对阿拉斯加寒冷的海水。海獭消耗的能量是据其体型预测的能量消耗的近三倍。为了满足这样的能量需求,它们每天大约要吃掉四分之一体重的食物。但此前,科学家们并不知道海獭的哪些组织在使用这些能量以及它如何产生热量。为此,Wright和同事采集了一些海獭的肌肉组织样本,并测定了样本的耗氧量。

肌肉主要用于身体移动。但对海獭来说,糖和脂肪分解所产生的大部分代谢能量并没有用在细胞中做功(如为肌肉收缩供能),而是作为热量散失了。“我们发现的一件有趣的事情是,海獭真的很擅长通过低效的方式制造热量。”Wright说。这种现象放在人类等陆生哺乳动物身上就是一种浪费。“不过,如果你是一只想要暖和起来的动物,这样的浪费反而是好事情。”换句话说,这是在寒冷环境中帮助机体保持37摄氏度体温的理想选择。

研究小组发现,这种“生热”效应在海獭从幼年转向成年的过程中一直存在,而且在圈养种群和野生种群中没有区别。5000万年前,当海獭和海洋哺乳动物的陆生祖先开始进入海洋时,它们可能已经普遍进化出了这些特征。

Wright认为,研究海獭代谢系统功能的不同之处或许能在未来的某天帮我们解决肥胖问题。“如果我们能分辨出如何提高能量的散失以及代谢率,理论上就能提高人类的代谢率并燃烧掉多余的热量。”

科界原创 

编译:橘子 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《科学》

期刊编号:0036-8075

原文链接:https://phys.org/news/2021-07-scientists-otters-hotter.html

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