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裸鼹鼠“三奇”

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全身无毛的裸鼹鼠,其实并不是。科学家发现,在它们身体的两侧长有大约40根像胡须一样的长毛。这些少得可怜的长毛可是裸鼹鼠的感觉器官,又称为触须,对于触觉极其敏感。只要触动其中任何一根触须,都能让裸鼹鼠把头伸向刺激点。终年生活在黑暗环境中的裸鼹鼠,眼睛视力高度退化。科学家发现,在裸鼹鼠基因组中有200多个基因发生了功能缺失,其中有10多个基因与视觉相关。这使得大脑皮层中负责视觉的区域大大缩小了,并逐步改为用于感受触觉了。在前进或后退的时候,裸鼹鼠只要摆动头部或尾巴,就能让触须触摸到洞壁,就像我们在黑暗中用手扶着墙壁走一样,这也算是对裸鼹鼠牺牲视觉的一个补偿吧。

执行“计划”生育

裸鼹鼠生活在地下巢穴里,据悉裸鼹鼠是迄今发现的唯一像蜜蜂、蚂蚁等昆虫一样以群居方式生活的哺乳类动物。在裸鼹鼠的世界里,严格的组织性和社会性是它们生活的基础。在裸鼹鼠的群落中,只有“女王”才具有繁殖后代的权利,而普通的“臣民”则是没有生殖权利的。

为什么普通的“臣民”没有生殖权利呢?有学者认为,这些普通的“臣民”可能是受到了“女王”尿中外激素的抑制而失去了生殖能力。南非的霍斯特教授研究了雄性裸鼹鼠的,他发现这些要比其他哺乳类动物的小,数量也很少,并且形状各种各样。这些里面的DNA的排列也不合理,大部分都是不对称的。

霍斯特教授认为,裸鼹鼠奇特的社会结构是造成雄性裸鼹鼠畸形的原因。在大多数的动物中,雄性与雌性以后,是储存在雌性身体里面的。为了获取受精的权利,之间的竞争是普遍存在的。正是这种竞争促使了的进化,并在结构上发育得更为精细。但在裸鼹鼠的群体中,有机会繁殖后代的只是裸鼹鼠“女王”及其配偶。因此,雄性裸鼹鼠的根本不需要竞争。而其他的雄性裸鼹鼠根本没有的权利,自然也就没有竞争的必要了。因此,雄性裸鼹鼠的运动速度很慢。

虽说如此,但裸鼹鼠的后代却是健康的。有专家解释说,雄性裸鼹鼠的尽管可能大部分都是畸形成员,但它们中仍有足够健康数量的用于繁殖后代。

癌细胞会“自杀”

其貌不扬的裸鼹鼠其寿命竟然可达30年,这大约是普通老鼠寿命的7倍还多。不过,裸鼹鼠最令人惊讶的是其对癌症具有超级免疫力,目前尚未有裸鼹鼠患癌症的正式报导。裸鼹鼠的这一特性引起了科学家们的浓厚兴趣,并希望揭示其“长生不老”的秘密。

有科学推测,由于裸鼹鼠独特的栖息地,使其能够进化成长寿的物种,并进化出具有抗癌的能力。美国科学家分别选择了栖息在犹太山脉和戈兰高地的犹太鼠和戈兰鼠,并从这些啮齿动物身上提取了癌细胞,然后将这些细胞进行了培养。在培养过程中迫使这些细胞的繁殖速度超过在鼹鼠体内的繁殖速度。据称,前面的7个到20个细胞繁殖得很顺利,但是超过20个之后,细胞就开始迅速死亡了。

检测表明,这些细胞产生了一种叫做I FN-β的蛋白质,这种蛋白质能使鼹鼠在三天内经历大量细胞坏死。实际上,一旦鼹鼠体内的癌细胞发现自己繁殖过度就会“自杀”。这说明裸鼹鼠体内的细胞具有超敏反应,这使得它们能够在过剩时停止繁殖。

不过,关于裸鼹鼠体内I FN-β蛋白质的产生机制,目前仍不十分明确。裸鼹鼠是一种高度特化的物种,对环境的高度适应使其进化出不同于其他物种的生物学特性。进一步研究裸鼹鼠抗衰老和抗癌症等特性的分子机制,对促进人类癌症治疗新方案的发现,具有重要的意义。

永无疼痛烦恼

裸鼹鼠还有一些古怪的生物学特征,比如它们的皮肤没有疼痛感应。这到底是裸鼹鼠的生理缺陷还是生存策略呢?一位神经科学家曾研究了裸鼹鼠疼痛感觉效应,发现裸鼹鼠的爪子对少量酸的刺激没有表现出任何反应。这是为什么?

当人类或小鼠的神经发现酸性物质后,酸分子既会激活神经细胞,也会部分地阻塞钠离子通道。研究团队将注意力转向了直接穿过细胞膜的钠离子通道,这种通道是产生神经动作电位的原因。当受到刺激后,神经细胞会发出电信号波,从而向大脑传递信号。研究人员发现,在裸鼹鼠中,当酸分子与疼痛感受器结合在一起并激活一个神经细胞后,它们同时还抑制了Na-V1.7通道,这将中断向动物的大脑发送疼痛信号。关于裸鼹鼠的抑制这种通道的科学发现,为未来研制新型止痛药提供了一条可能的途径,同时对指导人类研制治疗疼痛的新方法也是至关重要的。

另一份研究报告称,裸鼹鼠对痛觉麻木不仁,一个重要的原因就是它们的皮肤内缺少一种传导痛感觉的物质,这种物质叫做“P物质”。P物质最主要的功能就是把疼痛信号从周围神经传导到中枢神经,从而在大脑皮层中产生痛觉。如果把这种P物质诱导进裸鼹鼠的体内,那么裸鼹鼠将恢复对疼痛的感觉。为了证明裸鼹鼠对疼痛的麻木是否与缺乏P物质有关,研究人员在裸鼹鼠的脚掌上注射了能制造P物质的疱疹病毒。这些接受了“基因疗法”的裸鼹鼠居然有了正常的痛觉,它们的脚掌一碰到热灯泡就立即缩了回去。

难道裸鼹鼠是为了躲避痛才失去痛觉的吗?也许,裸鼹鼠失去痛觉还有更深刻的用意。由于裸鼹鼠终年聚居在地下生活,呼吸时产生的二氧化碳很难被排放出去。这样的酸环境对任何动物的皮肤、鼻子、眼睛和口腔黏膜都是一种很强的刺激,会使动物产生难耐的灼烧感。对于冷血动物的裸鼹鼠来说,选择P物质对裸鼹鼠是极为不利的,甚至有可能导致生命危险。因而,聪明的裸鼹鼠选择了彻底放弃P物质的策略,以牺牲痛觉为代价保全了在地下环境中生存的本领。同时,裸鼹鼠还尽可能地减少呼吸量,并提高血液的携氧效率,使其能够适应地下的缺氧生活。

知识拓展

裸鼹鼠虽然属于哺乳动物,但却像冷血动物一样,通过与环境的热交换来调节体温,这种现象在哺乳类动物中是非常罕见的。对于以低能量块茎为食物的裸鼹鼠来说,生存条件是非常艰苦的,除了食物的低热化之外,地洞里的氧气含量也是非常稀薄的。因此,要维持恒定的体温,需要付出代价。裸鼹鼠的生存策略则是放弃恒定体温,从而尽量降低基础代谢率,以最大限度地节约能量。事实上,裸鼹鼠已经成为了动物界的节能楷模。据称,它们的基础代谢率在所有的哺乳动物中是最低的,甚至与爬行动物大体相当。

其实,由于裸鼹鼠的生活环境冬暖夏凉,保持恒定体温的意义并不十分重要。需要调节体温的时候,完全可以通过一定的措施来解决。比如,升温的时候可以跑到上层的洞穴,紧贴被太阳晒热的墙壁;而需要降温的时候则可以躲到底层的洞穴即可。在寒冷的冬季,它们有时要扎堆挤在一起来互相取暖,这也不失为一个聪明的办法。这也许可以解释它们为什么总喜欢在赤道附近安家。