Фізіологія тварин - Мистецтво науки про життя

Вампірові кажани: Процвітають завдяки крові з унікальними генетичними адаптаціями

Гени та кривавий раціон

Вампірові кажани — єдині ссавці, які можуть виживати виключно на крові. Це дивовижне досягнення, яке пояснюється їхнім унікальним генетичним кодом. Дослідники виявили 13 генів, яких немає або які неактивні у вампірових кажанів порівняно з іншими видами кажанів.

Смак і травлення

Три з відсутніх генів відповідають за смакові рецептори, що дозволяє вампіровим кажанам розрізняти солодку та гірку їжу. Ця адаптація могла бути втрачена, оскільки кров не має цих смаків. Інший втрачений ген пов’язаний з формою і функцією шлунка вампірового кажана. Його конічний трубчастий шлунок діє як водяний балон, виштовхуючи зайву воду з спожитої крові. Ця адаптація дозволяє кажанам перетравлювати лише тверді поживні речовини, відфільтровані з крові.

Регуляція цукру в крові та заліза

Два гени, яких немає у вампірових кажанів, беруть участь у регуляції рівня цукру в крові. Оскільки раціон крові містить мало вуглеводів, ці гени більше не потрібні. Крім того, вампірові кажани втратили ген під назвою REP15, який допомагає регулювати рівень заліза в крові. Без цього гена залізо можна виводити ефективніше, захищаючи кажанів від високого рівня заліза в їхньому раціоні.

Пізнавальний поштовх та соціальний інтелект

Втрата гену CYP39A1 у вампірових кажанів, можливо, покращила їхні пізнавальні здібності. Цей ген пов’язаний з 24S-гідроксихолестерином, хімічною речовиною, яка, як було показано, покращує навчання та пам’ять. Цей пізнавальний поштовх може пояснити, чому вампірові кажани розумніші та товариськіші, ніж інші кажани.

Взаємний обмін їжею

Вампірові кажани — дуже соціальні істоти, і ця поведінка є важливою для їхнього виживання при бідному на поживні речовини раціоні. Вони відригують кров у роти голодних сусідів по сідалу, і кажани пам’ятають тих, хто допомагав їм у минулому. Цей взаємний обмін їжею допомагає кажанам справлятися з труднощами їхнього унікального раціону та вразливістю до голоду.

Важливість досліджень

Вивчення генетики вампірових кажанів дає цінну інформацію про те, як тварини можуть пристосовуватися до екстремальних раціонів. Розуміння генетичних адаптацій, що дозволяють вампіровим кажанам процвітати на крові, може мати наслідки для здоров’я та харчування людини. Крім того, соціальна поведінка вампірових кажанів є захопливим прикладом того, як тварини співпрацюють, щоб вижити в складних умовах.

Споживання алкоголю тваринами: Наука про п’яних тварин

Метаболізм алкоголю та інтоксикація у тварин

Споживання алкоголю – це не лише людська звичка. Тварини всіх видів, від комах до ссавців, були помічені за вживанням речовин, що містять алкоголь. Однак вплив алкоголю на тварин може сильно відрізнятися залежно від їх виду та індивідуального рівня толерантності.

Коли тварина вживає алкоголь, він всмоктується в кров і транспортується до печінки. Печінка потім метаболізує алкоголь, розщеплюючи його на менші молекули. Швидкість метаболізму алкоголю відрізняється від виду до виду. Тварини з вищим рівнем метаболізму зможуть розщеплювати алкоголь швидше і відчуватимуть менш серйозні наслідки інтоксикації.

Наслідки алкогольної інтоксикації у тварин можуть включати порушення координації, зменшення часу реакції та зміну поведінки. У деяких випадках алкогольна інтоксикація може навіть призвести до смерті.

Толерантність до алкоголю у тварин

Деякі тварини виробили толерантність до алкоголю, тобто вони можуть споживати велику кількість алкоголю, не відчуваючи серйозних наслідків інтоксикації. Ця толерантність часто обумовлена генетичними адаптаціями, які дозволяють тварині метаболізувати алкоголь швидше або зменшувати вплив алкоголю на мозок.

Одним із найвідоміших прикладів толерантності до алкоголю у тварин є шерстокрил звичайний з Малайзії. Цей невеликий ссавець може споживати до 10 разів більше алкоголю, ніж смертельна доза для людини, не проявляючи жодних ознак сп’яніння.

Іншими тваринами, у яких було виявлено толерантність до алкоголю, є крилани, макаки-резуси та навіть слони.

Споживання алкоголю у різних видів тварин

Шерстокрили звичайні та лорі повільні

Шерстокрил звичайний і лорі повільний – це два примати, яких ретельно вивчали на предмет їх толерантності до алкоголю. Обидва види харчуються ферментованим нектаром із квіткових бруньок пальми бертам. Цей нектар може містити до 4% алкоголю, але шерстокрили та лорі не проявляють жодних ознак сп’яніння після його вживання.

Вчені вважають, що шерстокрили та лорі виробили механізм боротьби з високим рівнем алкоголю в своєму раціоні. Цей механізм може включати виробництво ферментів, які розщеплюють алкоголь швидше, або зменшення впливу алкоголю на мозок.

Крилани

Крилани – це ще одна група тварин, у яких було виявлено толерантність до алкоголю. Крилани споживають велику кількість фруктів, які можуть містити до 7% алкоголю. Однак кажани не проявляють жодних ознак сп’яніння після вживання цих фруктів.

Вчені вважають, що толерантність криланів до алкоголю зумовлена їхньою здатністю метаболізувати алкоголь швидше, ніж інші тварини. Кажани також мають високу толерантність до етанолу, основного типу алкоголю, який міститься в алкогольних напоях.

Макаки-резуси

Макаки-резуси – це примати, у яких, як було доведено, толерантність до алкоголю схожа на людську. Макаки, які мають доступ до алкоголю, часто п’ють, доки не досягнуть концентрації алкоголю в крові (BAC) 0,08%, що є законним лімітом для водіння в більшості штатів.

Однак макаки, які мають доступ до алкоголю протягом тривалого періоду часу, розвинуть толерантність до нього. Ці макаки зможуть пити більше алкоголю, не досягаючи рівня BAC 0,08%.

Слони

Існує поширене переконання, що слони п’яніють, поїдаючи ферментовані плоди дерева марула. Однак наукові дослідження показали, що це не так.

Слони дійсно їдять плоди марули, але вони не їдять їх достатньо, щоб сп’яніти. Крім того, процес бродіння, який відбувається у плодах марули, недостатньо сильний, щоб виробляти достатню кількість алкоголю, щоб сп’янити слона.

Еволюційне значення толерантності до алкоголю у тварин

Здатність переносити алкоголь могла дати еволюційну перевагу деяким тваринам. Наприклад, тварини, які можуть переносити алкоголь, можливо, мали доступ до джерел їжі, які були недоступні для інших тварин. Крім того, толерантність до алкоголю могла допомогти тваринам вижити в середовищах, де алкоголь був присутній у високих концентраціях.

Висновки

Споживання алкоголю – це складна поведінка, яка може мати різноманітний вплив на тварин. Деякі тварини виробили толерантність до алкоголю, тоді як інші більш чутливі до його впливу. Наукове вивчення споживання алкоголю тваринами може допомогти нам краще зрозуміти роль алкоголю в природному світі та потенційні ризики та переваги вживання алкоголю для людей.