物理科技生物学-PHYICA

一种不寻常的动物正从冬天的睡眠中醒校园春色图来。这就是科学家兴奋的原因。

生物 2021-12-14 00:03:05

罗宾·阿

史密斯,杜克大学护理学院 杜克狐猴中心的研究人员已经改变了他们的护理,以更紧密地配合他们在野外经历的季节性波动

荣誉:大卫·哈林,杜克狐猴中心 如果你暴饮暴食高热量的零食,然后在长达几个月的食物昏迷中整个冬天都睡在沙发上,你醒来的时候可能会穿得更糟糕

除非你碰巧是一只肥尾矮狐猴

这种松鼠大小的灵长类动物生活在马达加斯加的森林里,每年在那里呆上7个月,大部分时间都是一动不动,寒冷刺骨,消耗着抵御冬天所需的最少能量

当它发晕时,它靠尾巴上储存的脂肪为生

在野外冬眠的动物很少在动物园和禁猎区冬眠,它们的气候受到控制,并且全年都有食物

但是现在,我们最亲近的冬眠亲属第一次在杜克狐猴中心进入了真正的深度冬眠

“他们没有失望,”领导该项目的研究科学家玛丽娜·布兰科说

“的确,我们的矮狐猴冬眠了,就像它们在马达加斯加西部的野生同类一样

" 研究人员表示,重现狐猴原生栖息地的一些季节性波动,可能有利于一个习惯冬眠的物种的福祉,也可能有助于深入了解人类的代谢紊乱

布兰科说:“冬眠确实存在于它们的基因中。”

布兰科在马达加斯加对矮狐猴进行了15年的研究,当它们在树洞或地下洞穴中冬眠时,他给它们安装了追踪项圈来定位它们

但是她和其他人在野外观察到的情况与这些动物被圈养时的行为不一致

圈养的矮狐猴在夏天会被额外喂食,这样它们就可以像在野外一样变大,然后它们会蹲下,让自己的心率和体温短暂下降——这种生理状况被称为麻木

但是它们很少在这种暂停状态下停留超过24小时

这让布兰科想知道:经过多年的圈养,矮狐猴是否仍然像它们的野生同类一样,具有在季节性波动中生存的能力?这些动物能教会我们什么呢?如何安全地让人体暂停,让身体的过程慢下来,比如说,让我们可以进行拯救生命的手术,甚至进行太空旅行。 为了找到答案,杜克狐猴中心的工作人员联手用木箱制造假树洞,并把它们放在矮狐猴的室内围栏里,作为它们过冬的避难所

为了模拟狐猴在马达加斯加一年中经历的季节性变化,研究小组还将灯光从每天12小时逐渐调整为更像“冬天”的9小时

5小时,并将恒温器从华氏77度降低到华氏50度

因为矮狐猴比其他冬眠动物,如熊和蝙蝠,更接近人类的基因匹配,研究人员说,研究它们的麻木可能有助于人类在手术过程中安全地进入和脱离类似的暂停状态

信用:莉迪亚格林

如果动物醒着并且活跃,就给它们提供食物,每两周称一次体重,否则就让它们躺着

奏效了

在3月11日出版的《科学报告》杂志上,研究人员首次展示了肥尾矮狐猴在圈养条件下能够很好地冬眠

在四个月的时间里,研究中的八只狐猴大约70%的时间是在新陈代谢的慢动作中度过的:蜷缩着,摸起来很冷,几乎不动或连续11天呼吸,对食物表现出很少的兴趣——类似于它们的野生同类

现在,北卡罗来纳州的春天已经来临,气温正在变暖,狐猴们正在醒来

他们出现后的第一次体检显示,他们比开始时轻了22%到35%,但其他方面都很健康

他们的心率从每分钟8次恢复到大约200次,食欲也恢复了

“我们已经能够很好地复制它们的野生环境,让它们复制它们的自然模式,”该中心的研究负责人艾琳·埃姆克说

雌性是冬眠的冠军,比雄性昏迷,并保持更多的冬季体重

布兰科说,她们需要在怀孕和哺乳的几个月里,也就是她们醒来后通常会有的脂肪储备

这项研究的合著者莉迪亚·格林说,下一步是使用非侵入性的研究技术,如代谢物分析和围栏中的传感器,来更好地了解矮狐猴如何为自己的身体做准备,并最终从数月的待机模式中恢复过来——这项工作可能会导致心脏病发作、中风和其他威胁人类生命的疾病的新疗法

布兰科怀疑这些狐猴令人印象深刻的节能能力可能还与它们拥有的另一个特征有关:长寿

记录中最古老的矮狐猴乔纳斯在杜克狐猴中心去世,享年29岁

事实上,矮狐猴比它们体型大小的非冬眠物种活得更长,这表明它们的生物机制中有某种内在的东西可以防止衰老

布兰科说:“但直到现在,如果你想研究这些灵长类动物的冬眠,你需要去马达加斯加找到它们。”

“现在我们可以在这里研究冬眠,并做更密切的监测

"

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