揭开海洋哺乳动物超长屏息之谜 _科学

【揭开海洋哺乳动物超长屏息之谜】海豹通常能在水下屏息30分钟，它们甚至能够在水下睡觉。

巨头鲸能够在一公里的水下潜水长达1个小时。
科学家们声称已经揭开动物王国中一个极端适应性的秘密：海洋哺乳动物如何储存足够的氧气，在长达一个小时的潜水过程中屏住呼吸。研究团队对哺乳动物肌肉中的储氧蛋白质-肌红蛋白进行了研究。他们发现，在鲸鱼和海豹中这种蛋白质拥有特殊的“不粘”特性。这就使它们能够将大量的氧气储存到肌肉当中而不会产生阻塞。利物浦大学综合生物学研究所的Michael Berenbrink博士参与了这项研究。他告诉《BBC新闻频道》：“当达到足够的浓度时，蛋白质就会趋向于粘连在一起。科学家们一直都想知道，海洋哺乳动物如何设法将如此多的这种重要蛋白质塞进体内。”
研究团队从各种哺乳动物的肌肉中提取出了纯肌红蛋白，包括陆地上的奶牛、半水栖的水獭以及海洋中的巨头鲸等。研究结果表明，屏息潜水的哺乳动物已经进化出了一种非粘性的肌红蛋白。Berenbrink博士解释道：“这个秘密是微秒却很重要的化学技巧，海洋哺乳动物的肌红蛋白是带正电荷的。肌红蛋白就像磁铁的磁极一样彼此排斥。这样，海洋哺乳动物就能将高浓度的肌红蛋白存储在肌肉中，并且避免它们粘在一起。”Berenbrink博士声称：“这一发现非常令人激动，它让我们搞清楚哺乳动物在进化过程中所发生的惊人身体变化。我们也能够通过鲸鱼祖先的化石预测它们的潜水时间。”
准确了解哺乳动物的身体如何高效的储存氧气也有助于医学研究。复制这一过程能够帮助输送氧气设备的开发，这种设备能够在输血无效的时候为病人的组织传输应急氧气供应。但是这项研究最大的影响是在进化生物学领域。Berenbrink博士告诉《BBC新闻频道》：“对海洋哺乳动物早期亲属潜水时间的评估，足以改变我们对于古代生态学和生物学的理解。”圣安德鲁斯大学海洋哺乳动物研究所的Michael Fedak教授指出：“肌红蛋白只是海洋哺乳动物如何实现潜水的部分秘密，不过却是重要的部分。”(腾讯科学过客/编译)