小动物,大医生

2018-08-10 10:41:16  大科技·科学之谜

小动物,大医生

2018-08-10 10:41:16
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动物是我们的老师。我们模仿动物制造了许多对我们有利的东西,例如模仿苍蝇的眼睛,我们发明了蝇眼摄象机;模仿鹰的滑翔技巧,我们发明了滑翔机;利用鸟类的留线造型,我们改变了飞机的外型,使之更符合空气动力学;借鉴鸟类的骨头构造,我们改进了飞行器的骨架结构,使之更轻,强度更高;学习蝙蝠和海豚的声波探测,我们发明了超声波雷达……为此,科学界诞生了模仿生物来研制机械的一门新学科——仿生学。

但许多人不知道,动物也是我们的医生,它们带给了我们治愈疾病的一些方法。
 
下面我们来看看这些神奇的动物是怎么成为我们的医生的。
 
盲眼鱼不会得糖尿病
 
墨西哥脂鲤是住在河流深处洞穴里的小鱼,长有半透明的皮肤,身体呈红色或白色。它们虽然没有眼睛,但是它们可以依靠着身体里的器官感知水压,所以不会撞到石头。
脂鲤
脂鲤是如何在洞穴里生存的呢?科学家发现,在河流深处小型昆虫和藻类植物非常少,匮乏的食物让脂鲤不得不通过调节自身的血糖以应对饥饿。
 
接下来他们做了一项实验,实验主要是对墨西哥脂鲤在一段时间内的血糖变化进行观察。相比起生活在河流水深较浅处的同种鱼群,深水里的墨西哥脂鲤在进食后血糖水平都比较高,并在大约21天后急剧下降。虽然墨西哥脂鲤的血糖变化如此不稳定,但对它们的身体并没有带来损害,这是什么原因呢?
 
要回答这个问题,首先我们先要了解胰岛素和血糖的关系:胰岛素控制血糖进入细胞,当人体内胰岛素过少时,血糖无法正常进入细胞内,就会导致血糖增高,引发胰岛素依赖型糖尿病。这类糖尿病通常会导致人类寿命的缩短,并在当今的医疗条件下是无法被完全治愈的。
 
再来看看墨西哥脂鲤,经过调查后生物学家们发现墨西哥脂鲤缺乏维持血糖平衡的能力。这是因为它们体内的胰岛素受体发生了突变,导致胰岛素的分泌大量减少。可是胰岛素的减少并没有影响墨西哥脂鲤的寿命长短,反而还有助于它们在食物匮乏的洞穴里生活。这可能是它们通过体内的某种补偿机制,才避免了血糖失衡引起的一系列问题。但是,是什么补偿机制起作用呢?由于墨西哥脂鲤的体重较其他相同体型的鱼要重上许多,所以生物学家们猜测墨西哥脂鲤的超标的体重是它们能有效调节血糖失衡问题的原因。
 
如果我们能弄清墨西哥脂鲤体内的补偿机制真的是体重问题,那么我们可以让糖尿病患者通过增加体重的方式避免体内的血糖失衡,从而有效抑制糖尿病。不过这种猜测还没有得到证实,目前生物学家们正在努力研究墨西哥脂鲤,希望能发现有效治愈糖尿病的方法。
 
鸭嘴兽的乳汁可以抗菌
鸭嘴兽
鸭嘴兽生活在古老的澳大利亚土地上,是一种未完全进化的原始哺乳动物。鸭嘴兽具有许多奇特的生理特征,它是一种有毒的哺乳动物,它的膝盖背面的空心刺里储满了毒液。在2016年时,生物学家们利用鸭嘴兽毒液中的一种激素帮助我们开发了新的糖尿病治疗方法。
 
最近生物学家们又发现了鸭嘴兽的乳汁具有抗菌的作用,让我们来看看这个神奇的动物身上这个神奇的生理特征。
 
澳大利亚分子生物学家珍妮·特纽曼在鸭嘴兽的乳汁中发现了一种新型的蛋白质,它具有独特的抗菌作用。鸭嘴兽不像大多数哺乳动物一样,将乳汁储存在乳房当中。鸭嘴兽是没有乳房的,在产奶期时,它们的乳汁通过腹部产出,暴露在外头。鸭嘴兽的幼崽需要喝乳汁时,就紧紧贴在母亲的腹部,舔舐从腹部流下的乳汁。
 
鸭嘴兽的乳汁暴露在空气中,意味着蚊虫、各种微生物都可以利用它的乳汁。如果鸭嘴兽的乳汁没有抗菌作用的话,那么流出体外的部分很快就会被微生物污染。为了确保自己的后代有足够的奶水生存下去,所以鸭嘴兽在进化过程中,乳汁内产生了一种具有抗菌作用的蛋白质,这种蛋白质让其他微生物无法占到小便宜。
鸭嘴兽乳汁中的具有抗菌作用的蛋白质具有奇特的螺旋构造
珍妮·特纽曼教授的研究发现,鸭嘴兽乳汁中的具有抗菌作用的蛋白质具有奇特的螺旋构造,是一种从未见过的蛋白质结构,这种全新的抗菌蛋白质可以用来对付那些对现有抗生素产生了抗性的细菌。
 

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