研究發(fā)現(xiàn)動物可以使用肌肉作為內(nèi)部水源
水對生命至關(guān)重要。但隨著我們的氣候變化,水的供應(yīng)也在發(fā)生變化,使動物的這種關(guān)鍵資源供應(yīng)有限或不可靠。
然而,在皇家學(xué)會期刊“皇家學(xué)會學(xué)報B:生物科學(xué)”上發(fā)表的一項新的亞利桑那州立大學(xué)研究表明,動物可能第一次能夠利用自己的肌肉來獲取水分。亞利桑那州立大學(xué)和法國生物制品學(xué)中心的研究人員合作完成了該項目,調(diào)查結(jié)果于6月27日公布。
“我們知道脂肪儲備對于繁殖的能量成本的重要性。但是水怎么樣?我們的研究表明,在繁殖過程中,肌肉代謝與發(fā)育后代的水需求有關(guān)。脂肪只有10%左右的水,而肌肉接近75%,因此燃燒的肌肉會釋放出額外的水分,“亞利桑那州立大學(xué)項目和博士生的首席調(diào)查員George Brusch IV說。“從進化的角度來看,資本育種的概念 - 或者使用儲存資源來促進生殖 - 目前僅限于能源需求。我們建議這應(yīng)該擴展到更廣泛的多資源戰(zhàn)略,其中也包括水資源分配。”
研究人員通過研究水匱乏對女性兒童蟒蛇的繁殖努力的影響研究了這一概念,這種蟒蛇是一種中型蛇,在澳大利亞的旱季繁殖,天然水源極為有限。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)沒有肌肉時,肌肉在為身體提供水方面起著重要作用。
“女孩的蟒蛇可以根據(jù)環(huán)境的限制改變他們使用內(nèi)部資源的方式,”Brusch說。“確切了解動物如何應(yīng)對資源限制將有助于科學(xué)家預(yù)測這些動物是否會受到未來氣候變化的影響,在許多地區(qū),預(yù)計降雨的可靠性會降低,”生命學(xué)院的博士候選人Brusch說。科學(xué)生物學(xué)博士程序。
在研究期間,研究人員將懷孕兒童的蟒蛇與同樣大小的非生殖女性配對。在蛇懷孕的三個星期內(nèi),只有一半的人能夠獲得水。無論是在實驗室還是在野外,生殖雌性都不會在懷孕期間進食,并依靠脂肪和肌肉等內(nèi)部儲備來滿足其能量需求。
然后科學(xué)家測量了燃燒脂肪和肌肉的副產(chǎn)品,如酮和尿酸,以及肌肉大小和對蛇蛋和離合器大小的影響。沒有水的動物燃燒的肌肉多于脂肪,以滿足他們的用水需求。此外,沒有水的動物每個離合器產(chǎn)下相似數(shù)量的卵,但它們的卵重量較輕,殼較薄。
Brittany Kaminsky是該團隊的ASU學(xué)生研究員,剛畢業(yè)于生命科學(xué)學(xué)院,獲得神經(jīng)生物學(xué),生理學(xué)和行為學(xué)理學(xué)學(xué)士學(xué)位??魉够鶎⒂谇锛緟⒓蛹又荽髮W(xué)戴維斯分校獸醫(yī)學(xué)院,該項目的大部分內(nèi)容都是如此。
“我認為我們的結(jié)果最有趣的是脫水可以在生殖中發(fā)揮復(fù)雜作用,從而影響其他身體系統(tǒng)。我覺得,在機體層面,單一疾病可以通過多種方式表現(xiàn)出來,我認為這是我攜帶進入獸醫(yī)生涯的寶貴信息,“卡明斯基說。
在項目期間,Kaminsky通過質(zhì)量和鼻孔長度幫助雌性成為生殖和非繁殖組。她還通過超聲波監(jiān)測女性的生殖進展,并學(xué)習(xí)如何采集血液樣本,處理和儲存它們。
“很少有同齡人有機會培訓(xùn)其他本科生的團隊,或者學(xué)習(xí)我在整個研究過程中開發(fā)的一些技術(shù)技能,如心臟穿刺和超聲檢查,”卡明斯基說。“當(dāng)我需要指導(dǎo)時,Dale DeNardo博士和喬治都在那里,但他們也給了我很大的空間來自學(xué),并成長為科學(xué)家。我不可能要求更好的導(dǎo)師。”
大多數(shù)動物需要穩(wěn)定地獲取水才能存活,尤其是在繁殖期間,作者建議使用肌肉作為水庫可能是一種普遍存在的現(xiàn)象。“我們對水合作用與生殖投資之間關(guān)系的深入了解也將使我們能夠更好地了解全球?qū)λY源限制的反應(yīng),并改變科學(xué)家在生態(tài)環(huán)境中處理生殖投資的方式,過去,生態(tài)環(huán)境經(jīng)常忽視水資源,只注重能量水資源。資源,“布魯斯說。
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