德克萨斯A&M大学的研究人员发现,这种小型哺乳动物通过骨骼肌的热生成泄漏来内部加热,从而提高了它们的新陈代谢率。海獭是体型最小的海洋哺乳动物。作为生活在冷水中的生物,保持温暖是首要任务,但它们浓密的毛发只能提供有限的保护。我们早就知道高代谢率产生了它们生存所需的热量,但我们不知道它们是如何产生这些热量的——直到现在。
研究人员最近发现,海獭的肌肉通过泄漏呼吸消耗了足够的能量,这些能量不是用于执行任务,而是占它们高代谢率的一部分。这一发现解释了海獭如何在冷水中生存。
生理学家Tray Wright,德克萨斯A&M大学教育与人类发展学院的研究助理教授,与同事Melinda Sheffield-Moore(人类骨骼肌代谢专家)、Randall Davis和Heidi Pearson(海洋哺乳动物生态学专家)以及Monterey Bay Aquarium的兽医Michael Murray一起进行了这项研究。他们的研究结果发表在《科学》杂志上。
该团队从不同年龄和体重的北方和南方海獭中收集了骨骼肌样本。他们测量了呼吸能力,即肌肉使用氧气的速率,发现肌肉产生的能量不仅仅用于运动。Wright说,因为肌肉占据了身体质量的很大一部分,通常在哺乳动物中占40-50%,所以当肌肉活跃时,它可以迅速温暖身体。Wright说,肌肉还可以通过使用一种称为泄漏呼吸的代谢短路在不进行运动的情况下产生热量。我们更熟悉的一种肌肉产生的热量形式是颤抖。
Wright说,这种不自主的运动允许身体通过收缩来激活肌肉以产生热量,而泄漏呼吸可以在没有颤抖的情况下做到这一点。Wright说,最令人惊讶的发现之一是,即使是新生海獭的肌肉也具有与成年海獭相同的高代谢率。Wright说,海獭需要大量的能量才能在冷水中生活。它们每天吃掉多达其体重25%的食物,以维持日常活动并支持其高代谢率。
Wright说,我们知道肌肉对动物的活动至关重要,如狩猎、躲避捕食者和寻找配偶,但这项研究强调了肌肉的其他功能对动物生存和生态也至关重要。Wright说,未来研究的方向还有很多我们不了解的海獭,包括它们如何调节肌肉代谢以按需增加热量。