为什么科学家让吸血蝙蝠在跑步机上奔跑

如果你问跑步者在长距离比赛前吃什么，你可能会得到各种各样的答案。有些人会建议在比赛前一小时吃一顿水果或瘦肉蛋白，而另一些人会建议前一天晚上吃点意大利面。然而，对于吸血蝙蝠来说，一碗富含氨基酸的血液就足够了。

多伦多大学的研究人员捕获了几只吸血蝙蝠，并教它们在跑步机上跑步。通过分析它们的呼吸，研究人员确定蝙蝠主要使用最近血液中发现的氨基酸作为其奔跑的主要能量来源。这些研究结果发表在本周的《生物学快报》上，表明吸血蝙蝠可能已经进化出一种通常在吸血昆虫中观察到的独特新陈代谢。

没有碳水化合物，没问题

蝙蝠是哺乳动物中独一无二的，吸血鬼也是蝙蝠中独一无二的。这种恐怖小说中的生物完全靠受害者的血液生存。吸血蝙蝠通常飞到猎物附近，然后用拇指和手腕快速行走或奔跑以接近猎物。然后它们会咬住目标，通常是野猪或水豚，并用牙齿在猎物身上开一个小口吸血。如果有必要，吸血蝙蝠会大量吞食相当于其体重四倍的液体。

但这种对血液的单一依赖严重限制了吸血鬼的能量来源。大多数哺乳动物，包括人类，通常通过燃烧碳水化合物和脂质来为运动提供能量，而血液中没有这两种物质。血液是蛋白质合成氨基酸的丰富来源，但这些氨基酸通常只占哺乳动物运动时所用能量的 10% 左右。经过几代的进化，吸血蝙蝠已经颠覆了这一模式，并以某种方式设法主要依靠氨基酸维持自身。蝙蝠缺乏分泌胰岛素所需的基因，因此它们别无选择，只能利用现有资源。

多伦多大学士嘉堡分校教授、研究合著者肯·韦尔奇在一份声明中说：“对大多数动物来说，氨基酸是最后一种燃料。当身体所剩无几时，氨基酸就会燃烧，但这些蝙蝠会立即燃烧掉它。”

研究人员训练老鼠在跑步机上慢跑

为了科学地测量这一观察结果，研究人员从伯利兹捕获了 24 只吸血蝙蝠，并训练它们使用通常用于测量大鼠代谢率的小型跑步机。实验的目标是首先用富含两种同位素标记氨基酸的牛血喂养蝙蝠，然后测量它们跑步时的呼吸。研究人员从当地一家屠宰场获取血液，并用移液器喂给蝙蝠。这花了一些时间，但最终，研究人员能够训练蝙蝠停止从跑步机侧面跳下，而是以稳定的速度行走，然后奔跑。一些蝙蝠能够以每秒 100 英尺的速度奔跑，并且可以保持这种速度超过 90 分钟。

当研究人员测量蝙蝠呼吸中排放的二氧化碳时，他们能够发现血液盛宴中含有微量的相同氨基酸。甘氨酸和亮氨酸（血液中添加的两种氨基酸）的分解被认为是蝙蝠在奔跑过程中总能量产生量的 60% 的原因。最终，实验证明吸血蝙蝠可以在不到 10 分钟的时间内将氨基酸转化为能量，并利用它来为长时间的耐力奔跑提供能量。

这一过程使得吸血鬼在哺乳动物中独一无二。这些发现表明，吸血鬼的新陈代谢实际上更接近吸血的采采蝇，而不是其他蝙蝠物种。虽然飞行所需的能量比奔跑多得多，但研究人员认为，吸血鬼在飞行时也会燃烧氨基酸。

“更令人印象深刻的是，他们仅通过燃烧肌肉中储存的蛋白质就能长时间维持如此高的运动强度，”韦尔奇补充道。这是我们梦寐以求的事情。”