迁徙的鸟类如何参加马拉松比赛在长途飞行中燃烧肌肉和器官
对于一些水鸟来说,迁徙的鸟类可以完成长达数小时的不间断飞行以获得鸣禽和几天的繁殖或越冬场地。马萨诸塞大学阿默斯特分校的生态生理学家亚历山大·格森说,在这样的飞行过程中,鸟类的代谢率非常高,以储存的脂肪为燃料,但在肌肉和器官中燃烧蛋白质的过程还不是很清楚。
现在,他已经获得了为期三年756,000美元的国家科学基金会拨款,以彻底调查这一现象的后果和机制,这有时会导致迁徙鸟类的肌肉和器官大幅减少,但可能不会导致功能的重大损失。
正如他解释的那样,“有证据表明,除了大脑和肺部之外,有些鸟类的肌肉质量减少了20%,肝脏,肠道,肾脏和其他器官的质量损失高达50%。这个半球,在飞行过程中,黑熊莺在水面上飞行了22个小时,在那里他们绝对无法停止。当你进行这样的马拉松比赛时,你要么用尽燃料或水,但是这些鸟可以通过代谢他们的肌肉和器官组织来产生“。
他补充道,“我们对飞行过程中发生的事情感兴趣,能源来自哪里,以及它们如何保持水平衡。水是由新陈代谢产生的,并且最大限度地降低蛋白质产量。但是当你失去20%的水分时会发生什么。你的胸肌吗?你失去了功能还是只是尺寸?这些是我们的一些问题。“
Gerson表示,这项研究将使用两种超专业工具,这些工具不适用于大多数研究人员:现场便携式定量磁共振成像(QMRI)机器,以及专门用于研究鸟类长时间飞行的风洞,世界上仅有的三种之一,位于安大略省伦敦西部大学的禽类研究高级设施。
实验系列将研究一个较大物种的体脂,瘦肉质量和含水量,Swainson的鹅口疮,以及一个较小的黄腰莺,在野外以及在气候控制的风洞中飞行的野生鸟类。在那里,研究人员可以操纵湿度和温度等因素来研究呼吸损失的水量。Gerson指出,这与气候变化有关,因为在温暖的空气中飞行意味着更多的蛋白质和水分流失。
他的研究团队也将着眼于水-Loss非飞行条件下的价格,在休息,并寻求移民和非移民之间的差异。此外,Gerson及其同事将进行代谢表型分析,并使用转录组学研究UMass Amherst分子生物学家Courtney Babbitt和Larry Schwartz研究蛋白质分解和再生的分子机制。
Gerson打算让来自不同背景的许多本科生和研究生参与研究,培训他们使用适用于许多科学,技术,工程和数学(STEM)领域的一系列尖端技术。他们将为当地低收入学区的中学生制定和实施科学传播和推广计划尚待确定。
在三年结束时,Gerson说:“我们希望更好地了解气候对飞行代谢的影响,并更好地了解蛋白质分解的功能后果,这有可能令人兴奋,因为它们会燃烧大量的肌肉和似乎并没有表现出任何戏剧性的功能损失。它可能会给已经存在很长时间的问题带来一些新的启示。“
推荐内容
-
杀死雄性的细菌会导致绿色草蛉的女性性别比例下降
2016年6月15日日本千叶大学的Masayuki Hayashi及其同事在开放获取期刊PLOS ONE上发表的一项研究表明,母系传播的螺原体细菌可能是导致绿
-
疟疾研究揭示了与疾病风险相关的基因变异
一项大规模的研究表明,许多非洲遗产的人通过继承特定版本的基因来保护免受疟疾侵害。研究发现,同一基因的另一种变异可能具有提高疟疾...
-
研究人员在大脑中识别出响应其他人位置的“社交场所细胞”
无论我们是在参加团队运动还是只是和我们的家人一起在公园散步,我们都会不断了解周围人的位置 - 以及每个人的前进方向。近几十年来,科
-
新的研究收集目标是豆类作物的害虫
在世界各地,豆类,豌豆,鹰嘴豆和扁豆等豆类作物是现代食品供应的重要主食,它们的种植在美国和许多其他西方国家也在增长。然而,与任...
-
过紧的膜可防止细胞分裂
细胞分裂以生长新组织或补救受损细胞,但是当细胞分裂出错时,它可能造成更多的伤害而不是好处。为了避免可怕的后果,即疾病和不必要的...
-
科学家研究了DEET如何混淆无数生物
被认为是最有效的驱虫剂的DEET可能根本不是驱虫剂。并不是说DEET不能阻止生物 - 它可以证实。然而,洛克菲勒的Robin Chemers Neustein
-
发电的细菌可以帮助推动未来的太空任务吗
人类不是唯一利用电力的人。一些细菌也通过产生从其表面如导线延伸以在距离上传输电子的结构来做到这一点。现在,美国宇航局位于加利福...
-
河北省唐山市一嫌犯杀害2名女司机却人间蒸发 15年后直升机拍下令
真相是什么?据最新消息显示,近日就有一则关于5年前杀害2名出租司机嫌犯躲山洞,直升机搜捕嫌犯的消息引起了网友们的围观。具体是什么情况
-
12月8日宁波管控区疫情消息公布 宁波市已累计报告6例新冠肺
宁波5名阳性感染者都曾去过同一家艾灸馆,现该区域已管控。据消息显示,截至12月8日上午9时,宁波市已累计报告6例新冠肺炎确诊病例、5例无
-
抗生素通过杀死改变胆汁酸的细菌为艰难梭菌感染铺平道路
北卡罗莱纳州立大学和密歇根大学的新研究发现,通常生活在大肠中的细菌所改变的胆汁酸会抑制艰难梭菌(C diff。)的生长。diff。C diff是