众所周知,很多大型海洋哺乳动物,还有海象、北极熊等,都需要一层厚厚的脂肪来维持体温,才能抵御寒冷,忍受冰冷的海水很长时间。但科学家发现,作为世界上最小的海洋哺乳动物,它并没有厚厚的脂肪(只有一层薄薄的皮下脂肪),而是悠闲地躺在0°C-10°C的北方。在太平洋寒冷的海水中吃海胆。
虽然海獭拥有世界上最厚的皮毛,每平方英寸有多达260万根毛发,并有阻热散失的作用,但光靠它的皮毛还不足以维持37°C的核心体温.如果海獭的体温长时间低于这个核心温度,它们就会死亡——就像人类一样。更奇怪的是,它们的基础代谢率是正常哺乳动物的3倍左右,是1公斤以上哺乳动物中代谢率最高的。如此高的新陈代谢率,能量从何而来?一直是个谜。
发表于《科学》期刊的一项研究指出,海獭保暖的秘诀不在于大量的脂肪,而在于骨骼肌(骨骼肌)。简而言之,海獭是靠肌肉发热来维持正常体温的。
过去的研究表明,海獭依靠极度新陈代谢来维持37摄氏度的平均体温,这意味着它们的身体在休息时会燃烧大量能量。据此,科学家推断这种热量是由某些组织和骨骼肌产生的。因为骨骼肌占大多数哺乳动物体重的40%到50%,所以它会影响全身的新陈代谢。来自德克萨斯A&M大学的TraverWright带领的团队收集了21只圈养或野生的北方海獭(Enhydralutriskenyoni)、南方海獭(Enhydralutrisnereis)的活体肌肉组织样本,并放置了一个叫做呼吸计的装置在样品中监测进出细胞线粒体的运动。
研究发现,海獭可以通过骨骼肌释放出大量的质子,这表明海獭具有很强的产热能力。线粒体是我们细胞中的微小细胞器,可以产生能量,让我们保持温暖并帮助我们保持活力,而海獭骨骼肌中的线粒体泄漏会产生额外的热量并导致海獭的极端新陈代谢。
所有的线粒体都是利用“燃烧”食物产生的能量来泵出质子,形成质子梯度。这种潜在的能量被用来制造一种叫做三磷酸腺苷(ATP)的富含能量的分子,通常是因为质子在整个过程中被回收到线粒体中。这为需要活力的过程提供燃料,类似于肌肉收缩。
而在海獭中,质子可以在不产生ATP的情况下再循环到线粒体,从而在没有肌肉转移的情况下产生热量。一些不同的动物也使用这种技巧来保持热量,但研究人员发现海獭比所有不同的生物都更有能力做到这一点。
同样的过程也发生在棕色脂肪中,这是一种常见于某些动物和人类的脂肪。但是海獭几乎没有任何脂肪,相反,它们的肌肉几乎占了它们体重的一半。在体重超过9公斤的海獭中,仅骨骼肌就能产生足够的热量来加热整个身体。
一般来说,生物体的新陈代谢能力与其活动水平有关。但幼年海獭、各种大小的野生成年海獭和圈养海獭都具有同样高的新陈代谢和大量质子泄漏。事实上,它们的基础代谢率(BMR)比雪橇犬更高。所以海獭即使没有大量的体力活动也会燃烧卡路里,因为能量直接转化为热量。
但是这个方法有一个缺点,就是需要烧很多的食物。因此,海獭一天要花一半时间觅食,每天吃掉它们体重的25%。但尚不清楚海獭这种异常高的新陈代谢有多少是通过进化适应发展起来的,有多少是为了适应长期暴露在寒冷中而发展起来的。
为什么海獭会揉脸或捂住眼睛?
擦脸是海獭日常生活中非常重要的一项工作。如上所述,它们的皮毛是所有动物中最厚的,梳理毛发有助于它们保持皮毛防水,还有助于御寒御热。遮住眼睛也是修饰的一部分。单独拿出来就像害羞地捂住海獭的眼睛。
海獭鲜为人知的阴暗面:强迫海豹幼崽做一些见不得人的事!
研究观察到,雄性海獭在繁殖季节极具攻击性。从1998年到2001年,在加利福尼亚海岸发现的死海獭中,约有11%是雌性在交配过程中被雄性杀死。更黑暗的是,当与海豹在同一个海湾时,雄性海獭会将海豹幼崽误认为是雌性海獭,从而杀死许多海豹幼崽。
尽管如此,海獭仍有助于应对灾难性的气候变化。海獭经常吃海胆,而海胆又以大量食用海带而闻名,海带在光合作用过程中非常善于吸收二氧化碳。更多的海獭->更少的海胆->更多的海带->更少的气候变暖。
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