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牦牛和藏馬熊體型那么大,耗氧量很高,它們?yōu)樯稕]有高原反應(yīng)呢?

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來到海拔5000米的青藏高原上,每走三步就喘得像拉風(fēng)箱,腦殼疼得嗡嗡響,恨不得把全世界的氧氣罐都摟懷里??赊D(zhuǎn)頭一看:嗬!牦牛甩著尾巴慢悠悠啃草,藏馬熊晃著胖墩墩的身子溜達(dá)得倍兒歡實。

憑啥這些大家伙耗氧量更大,反倒跟回了老家似的自在?



普通動物上了高原,肺就像漏氣的破風(fēng)箱,呼哧帶喘也抓不住幾個氧分子??申笈5姆??那是精裝修的“氧氣高效回收站”!

研究一扒開牦牛肺葉就發(fā)現(xiàn)玄機(jī)了:它的肺泡密密麻麻擠得像蜂巢,單位面積內(nèi)的數(shù)量比平原動物多出一大截。更牛的是氣血屏障(就是氧氣從肺泡鉆進(jìn)血液的那層膜)薄得像層紗,氧氣“呲溜”一下就滑進(jìn)血管了。



2022年科學(xué)家又逮住個關(guān)鍵證據(jù),牦牛肺里藏著一種神秘的內(nèi)皮細(xì)胞,別的動物壓根沒有!這細(xì)胞像給血管穿了層彈力背心,讓牦牛的血管韌性十足,配合肺里盤繞的彈性纖維網(wǎng),吸氣時肺葉張得開,呼氣時縮得攏,一呼一吸間半點氧氣不浪費。

藏馬熊雖沒被詳細(xì)“搜身”,但高原動物家族里,藏豬肺里密布血管網(wǎng),藏羊肺泡小卻數(shù)量多,這幫“親戚”的配置暗示:熊胖子八成也偷偷升級了肺活量!



高原上,普通動物血液黏得像漿糊:紅血球一多,血流慢吞吞,氧氣送不動??申笈F话刺茁烦雠?!海拔5000米的牦牛,紅血球和血紅蛋白堆得比3000米的還多,血卻跟山泉似的清亮亮,流得嘩嘩快。

為啥?人家進(jìn)化出一手“動態(tài)平衡”:既讓血液滿載氧氣,又壓住血漿黏度,避免堵車。這技術(shù)活背后站著EPO基因(促紅細(xì)胞生成素),缺氧信號一響,它立馬指揮骨髓:紅細(xì)胞生產(chǎn)線全開!



藏馬熊更是個隱藏大佬,雖然沒公開血檢單,但高原土著們個個是“血氧管理大師”:高原鼠兔靠一氧化氮調(diào)低血管緊張度,藏羚羊的氣管肌肉層厚實得像氧氣泵。

藏馬熊那身板,沒兩把刷子早趴窩了,科學(xué)家推測它八成把血管生長因子(比如VEGF-A)調(diào)成了“狂暴模式”,血管網(wǎng)密得能當(dāng)毛線織毛衣!



氧氣進(jìn)了身,咋用更考驗功夫,牦牛深諳“省氧之道”,連細(xì)胞都成了會計:HIF低氧誘導(dǎo)因子像財務(wù)總監(jiān),缺氧時果斷砍掉耗氧大項目,專供心腦要害部門。

胃腸道更藏著“外掛”:微生物小弟們把草料榨出最后一滴營養(yǎng),還聯(lián)手宿主搞出HNF4A和SREBF2轉(zhuǎn)錄因子,把能量分配安排得明明白白。

藏馬熊的節(jié)能術(shù)更接地氣,冬天蹲洞穴,代謝率調(diào)到“省電模式”;夏天猛吃高熱量的草根鼠兔,一口頂三口。這本事可能源于LRP6和VEGFR2基因(牦牛肺里已檢出),讓細(xì)胞在缺氧時還能支棱起來干活。



牦牛能在高原橫著走,全靠祖?zhèn)骰虬?。比對其基因組發(fā)現(xiàn),127個關(guān)鍵基因和普通牛唱反調(diào),肺里差異基因表達(dá)最扎眼,全是幫它喘氣順溜的硬貨! 3基因?qū)9苎苤亟ǎ毖鯀^(qū)哪兒需要供氧,它就沖哪兒鋪路搭橋。

MMP

這些變異不是充話費送的,是牦牛老祖宗在高原摸爬滾打百萬年,被自然選擇拿小皮鞭抽出來的永久技能!藏馬熊的基因圖譜雖沒完全破譯,但高原動物家族史明擺著:沒幾代人的功夫,根本練不出這身“抗缺氧神功”。



研究牦牛和藏馬熊可不光為解悶兒,科學(xué)家眼饞它們的本事,若能揪出EPO精準(zhǔn)調(diào)控開關(guān),人類貧血患者就有救了;摸清肺內(nèi)皮細(xì)胞抗低壓的機(jī)制,宇航員上太空都能多份保險;要是把牦牛胃里“能量轉(zhuǎn)換器”微生物移植給普通牛羊,高原牧場能養(yǎng)活更多牲口。



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