研究发现动物可以使用肌肉作为内部水源
水对生命至关重要。但随着我们的气候变化,水的供应也在发生变化,使动物的这种关键资源供应有限或不可靠。
然而,在皇家学会期刊“皇家学会学报B:生物科学”上发表的一项新的亚利桑那州立大学研究表明,动物可能第一次能够利用自己的肌肉来获取水分。亚利桑那州立大学和法国生物制品学中心的研究人员合作完成了该项目,调查结果于6月27日公布。
“我们知道脂肪储备对于繁殖的能量成本的重要性。但是水怎么样?我们的研究表明,在繁殖过程中,肌肉代谢与发育后代的水需求有关。脂肪只有10%左右的水,而肌肉接近75%,因此燃烧的肌肉会释放出额外的水分,“亚利桑那州立大学项目和博士生的首席调查员George Brusch IV说。“从进化的角度来看,资本育种的概念 - 或者使用储存资源来促进生殖 - 目前仅限于能源需求。我们建议这应该扩展到更广泛的多资源战略,其中也包括水资源分配。”
研究人员通过研究水匮乏对女性儿童蟒蛇的繁殖努力的影响研究了这一概念,这种蟒蛇是一种中型蛇,在澳大利亚的旱季繁殖,天然水源极为有限。他们发现,当没有肌肉时,肌肉在为身体提供水方面起着重要作用。
“女孩的蟒蛇可以根据环境的限制改变他们使用内部资源的方式,”Brusch说。“确切了解动物如何应对资源限制将有助于科学家预测这些动物是否会受到未来气候变化的影响,在许多地区,预计降雨的可靠性会降低,”生命学院的博士候选人Brusch说。科学生物学博士程序。
在研究期间,研究人员将怀孕儿童的蟒蛇与同样大小的非生殖女性配对。在蛇怀孕的三个星期内,只有一半的人能够获得水。无论是在实验室还是在野外,生殖雌性都不会在怀孕期间进食,并依靠脂肪和肌肉等内部储备来满足其能量需求。
然后科学家测量了燃烧脂肪和肌肉的副产品,如酮和尿酸,以及肌肉大小和对蛇蛋和离合器大小的影响。没有水的动物燃烧的肌肉多于脂肪,以满足他们的用水需求。此外,没有水的动物每个离合器产下相似数量的卵,但它们的卵重量较轻,壳较薄。
Brittany Kaminsky是该团队的ASU学生研究员,刚毕业于生命科学学院,获得神经生物学,生理学和行为学理学学士学位。卡明斯基将于秋季参加加州大学戴维斯分校兽医学院,该项目的大部分内容都是如此。
“我认为我们的结果最有趣的是脱水可以在生殖中发挥复杂作用,从而影响其他身体系统。我觉得,在机体层面,单一疾病可以通过多种方式表现出来,我认为这是我携带进入兽医生涯的宝贵信息,“卡明斯基说。
在项目期间,Kaminsky通过质量和鼻孔长度帮助雌性成为生殖和非繁殖组。她还通过超声波监测女性的生殖进展,并学习如何采集血液样本,处理和储存它们。
“很少有同龄人有机会培训其他本科生的团队,或者学习我在整个研究过程中开发的一些技术技能,如心脏穿刺和超声检查,”卡明斯基说。“当我需要指导时,Dale DeNardo博士和乔治都在那里,但他们也给了我很大的空间来自学,并成长为科学家。我不可能要求更好的导师。”
大多数动物需要稳定地获取水才能存活,尤其是在繁殖期间,作者建议使用肌肉作为水库可能是一种普遍存在的现象。“我们对水合作用与生殖投资之间关系的深入了解也将使我们能够更好地了解全球对水资源限制的反应,并改变科学家在生态环境中处理生殖投资的方式,过去,生态环境经常忽视水资源,只注重能量水资源。资源,“布鲁斯说。
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