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        小動物,大醫生

        小動物,大醫生

        2018-08-10 10:41:16  大科技·科學之謎

        2018-08-10 10:41:16
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        動物是我們的老師。我們模仿動物制造了許多對我們有利的東西,例如模仿蒼蠅的眼睛,我們發明了蠅眼攝象機;模仿鷹的滑翔技巧,我們發明了滑翔機;利用鳥類的留線造型,我們改變了飛機的外型,使之更符合空氣動力學;借鑒鳥類的骨頭構造,我們改進了飛行器的骨架結構,使之更輕,強度更高;學習蝙蝠和海豚的聲波探測,我們發明了超聲波雷達……為此,科學界誕生了模仿生物來研制機械的一門新學科——仿生學。

        但許多人不知道,動物也是我們的醫生,它們帶給了我們治愈疾病的一些方法。
         
        下面我們來看看這些神奇的動物是怎么成為我們的醫生的。
         
        盲眼魚不會得糖尿病
         
        墨西哥脂鯉是住在河流深處洞穴里的小魚,長有半透明的皮膚,身體呈紅色或白色。它們雖然沒有眼睛,但是它們可以依靠著身體里的器官感知水壓,所以不會撞到石頭。
        脂鯉
        脂鯉是如何在洞穴里生存的呢?科學家發現,在河流深處小型昆蟲和藻類植物非常少,匱乏的食物讓脂鯉不得不通過調節自身的血糖以應對饑餓。
         
        接下來他們做了一項實驗,實驗主要是對墨西哥脂鯉在一段時間內的血糖變化進行觀察。相比起生活在河流水深較淺處的同種魚群,深水里的墨西哥脂鯉在進食后血糖水平都比較高,并在大約21天后急劇下降。雖然墨西哥脂鯉的血糖變化如此不穩定,但對它們的身體并沒有帶來損害,這是什么原因呢?
         
        要回答這個問題,首先我們先要了解胰島素和血糖的關系:胰島素控制血糖進入細胞,當人體內胰島素過少時,血糖無法正常進入細胞內,就會導致血糖增高,引發胰島素依賴型糖尿病。這類糖尿病通常會導致人類壽命的縮短,并在當今的醫療條件下是無法被完全治愈的。
         
        再來看看墨西哥脂鯉,經過調查后生物學家們發現墨西哥脂鯉缺乏維持血糖平衡的能力。這是因為它們體內的胰島素受體發生了突變,導致胰島素的分泌大量減少。可是胰島素的減少并沒有影響墨西哥脂鯉的壽命長短,反而還有助于它們在食物匱乏的洞穴里生活。這可能是它們通過體內的某種補償機制,才避免了血糖失衡引起的一系列問題。但是,是什么補償機制起作用呢?由于墨西哥脂鯉的體重較其他相同體型的魚要重上許多,所以生物學家們猜測墨西哥脂鯉的超標的體重是它們能有效調節血糖失衡問題的原因。
         
        如果我們能弄清墨西哥脂鯉體內的補償機制真的是體重問題,那么我們可以讓糖尿病患者通過增加體重的方式避免體內的血糖失衡,從而有效抑制糖尿病。不過這種猜測還沒有得到證實,目前生物學家們正在努力研究墨西哥脂鯉,希望能發現有效治愈糖尿病的方法。
         
        鴨嘴獸的乳汁可以抗菌
        鴨嘴獸
        鴨嘴獸生活在古老的澳大利亞土地上,是一種未完全進化的原始哺乳動物。鴨嘴獸具有許多奇特的生理特征,它是一種有毒的哺乳動物,它的膝蓋背面的空心刺里儲滿了毒液。在2016年時,生物學家們利用鴨嘴獸毒液中的一種激素幫助我們開發了新的糖尿病治療方法。
         
        最近生物學家們又發現了鴨嘴獸的乳汁具有抗菌的作用,讓我們來看看這個神奇的動物身上這個神奇的生理特征。
         
        澳大利亞分子生物學家珍妮·特紐曼在鴨嘴獸的乳汁中發現了一種新型的蛋白質,它具有獨特的抗菌作用。鴨嘴獸不像大多數哺乳動物一樣,將乳汁儲存在乳房當中。鴨嘴獸是沒有乳房的,在產奶期時,它們的乳汁通過腹部產出,暴露在外頭。鴨嘴獸的幼崽需要喝乳汁時,就緊緊貼在母親的腹部,舔舐從腹部流下的乳汁。
         
        鴨嘴獸的乳汁暴露在空氣中,意味著蚊蟲、各種微生物都可以利用它的乳汁。如果鴨嘴獸的乳汁沒有抗菌作用的話,那么流出體外的部分很快就會被微生物污染。為了確保自己的后代有足夠的奶水生存下去,所以鴨嘴獸在進化過程中,乳汁內產生了一種具有抗菌作用的蛋白質,這種蛋白質讓其他微生物無法占到小便宜。
        鴨嘴獸乳汁中的具有抗菌作用的蛋白質具有奇特的螺旋構造
        珍妮·特紐曼教授的研究發現,鴨嘴獸乳汁中的具有抗菌作用的蛋白質具有奇特的螺旋構造,是一種從未見過的蛋白質結構,這種全新的抗菌蛋白質可以用來對付那些對現有抗生素產生了抗性的細菌。
         

        責任編輯:微科普

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