眼科医生用强光照射你的眼睛时,视野中会出现一棵枝繁叶茂的大树——那是血管的影子。这些血管虽然平时看不见,却始终遮挡着部分视野。它们为视网膜供血,这层位于眼球后部的神经组织负责将光信号传递给大脑。
视网膜是人体能耗最高的组织之一。由超过100种神经元构成的复杂网络,单位质量的耗氧量是普通脑组织的两到三倍。因此包括人类在内的大多数脊椎动物,视网膜都布满密集的血管网,输送氧气和能量原料。
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但鸟类是个显著的例外。它们的视网膜几乎没有血管,这让科学家困惑了数百年。奥胡斯大学进化生理学家Christian Damsgaard指出,鸟类视网膜是"动物界代谢最活跃的组织之一,却能在没有明显血液灌注的情况下工作",这"完全是个悖论"。科学家曾推测,鸟类视网膜必定通过某种未知的独特机制获取氧气。
2026年1月发表于《自然》期刊的研究首次揭示答案:鸟类视网膜并非拥有特殊的氧气获取方式——而是完全不需要氧气。Damsgaard作为该研究第一作者,发现鸟类通过"无氧糖酵解"为视网膜供能。这种代谢方式的效率远低于有氧代谢,但足以维持组织运转。
研究缺氧组织的生存机制,有望为中风等缺氧性疾病开发疗法。更深层的意义在于探索进化的边界。Damsgaard追问:"生命的极限在哪里?代谢活跃的组织能在多大程度上脱离常规生存条件?"鸟类给出的答案是:相当远。
约34亿年前,蓝藻发明光合作用。这种利用阳光产能的方式逐渐扩散,细胞释放的氧气副产品彻底改变了地球生命轨迹。氧气使细胞产能效率大幅提升:分解葡萄糖产生丙酮酸的过程仅能生成2个ATP分子,而氧气能进一步分解丙酮酸,产生更多能量。
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