"海上吉普赛人"演化出更大脾脏:优秀自由潜水者必备

2018-05-04 10:31  来源:www.lieqie001.com  编辑:覃主编  已有()人围观
导读: 北京时间4月27日消息,据国外媒体报道,想成为优秀的自由潜水者,或许应该先从锻炼脾脏开始。 这里有一个中学课堂里就能进行的有趣科学实验。拿一个装满冰水的水桶,大小刚好可以把你的头放进去。然后把你的脸浸没在水里,看看能坚持多久。大部分人都无法坚...

 "海上吉普赛人"演化出更大脾脏:优秀自由潜水者必备

北京时间4月27日消息,据国外媒体报道,想成为优秀的自由潜水者,或许应该先从锻炼脾脏开始。  

这里有一个中学课堂里就能进行的有趣科学实验。拿一个装满冰水的水桶,大小刚好可以把你的头放进去。然后把你的脸浸没在水里,看看能坚持多久。大部分人都无法坚持超过1分钟。对普通人来说,这样的尝试其实相当危险。不过,在这不到一分钟时间里,你的身体会经历一些有趣的变化。为了保存氧气,你的心跳速率会减慢(这种现象被称为“心跳过缓”),你的四肢静脉收缩,使你可以将含氧血液输送到重要器官,比如心脏、肺部和脾脏。人类的脾脏位于腹腔的左上方,能储存含氧的血红细胞,并通过收缩体积将这些细胞释放到你的血液里。  

所有这些都是为了让你在短暂的无氧期间存活下来。现在,把范围扩大。想象一下,当你自由潜水到数十米深的冰冷海水里时,会是什么样的体验?没错,的确是很极端的体验,但是就有那么一群人,几千年来都在进行着这样的活动。  

这群人生活在印度尼西亚、菲律宾和马来西亚之间的海岛水域,被称为巴瑶族(Bajau)。为了寻找食物,巴瑶人每天都要潜入水中,经常深入70多米深的水下捕捉鱼类和其他动物,一口气能在水中待上13分钟。事实上,有些巴瑶人一天有多达60%的时间都在潜水捕鱼。在闭气潜水的时候,他们的身体也会经历类似前面描述的生理变化,但潜到几十米深的水下要比把头浸没到水桶里复杂得多。如果普通人贸然地效仿巴瑶人潜水捕鱼,则很可能会因此丧命。那么,巴瑶族人是怎么做到的呢?  

一组研究人员希望找出这个问题的答案。在开始研究之前,他们推测这可能与巴瑶人的脾脏有某种联系。人类的脾脏位于胸腔的正下方,是淋巴系统的重要组成部分,而淋巴系统负责调解人体的免疫系统。脾脏可以作为一种血液控制器,随时监控体内循环的血红细胞数量。当你长时间屏住呼吸时,你无法吸入任何氧气,因此只能使用之前储存起来的东西。  

由于脾脏储存着血红细胞,因此更大的脾脏应该就意味着更强的闭气能力。此外,研究人员已经知道脾脏的收缩是哺乳动物潜水反射的重要组成部分,就像你把头浸没到水桶里时发生的反应一样。因此,研究人员推测,巴瑶族人可能随着时间推移演化出了体积更大的脾脏。  

据发表在近期《细胞》(Cell)杂志上的研究结果表明,他们的推测是对的。研究第一作者梅丽莎·伊拉尔多(MelissaIlardo)遇到了一群生活在印度尼西亚苏拉威西岛附近的巴瑶人。在便携式超声仪的帮助下,她拍摄了这群巴瑶人的脾脏图像,并对其体积进行了测量。为了比较,她还测量了附近其他人群的脾脏大小,这些人虽然与巴瑶人有着共同的祖先,但已经不再潜水。伊拉尔多发现,与附近生活的萨卢安人相比,巴瑶人的脾脏平均大了50%。  

在研究人们如何适应某些地区的生活方式,或者从事某些不适合普通人的活动时,科学家已经发现了好几种类似的巧妙机制。2014年,研究人员对生活在西藏高海拔地区低氧环境下的人群进行了研究,发现他们都具有一个基因突变,能避免身体血液循环中存在过多的血红细胞。过多的血红细胞会随着时间推移而导致健康问题,但身体在高海拔环境中的一般反应是:增加血液中血红蛋白和血红细胞的数量,因为只有它们是携带氧气的。通过抑制这种反应,你就可以在高原环境中生活,而没有潜在的负面健康影响。  

不过,这项关于巴瑶族自由潜水者的新研究表明,人的身体能演化出各种方法,来应对不同的危险情况,每一种方法都是独一无二的,都只是用来处理某个紧迫的问题。与西藏人不一样,巴瑶人并不总是处于低氧状态。相反地,他们经常是从正常的呼吸状态迅速转入闭气无氧的状态。因此,更大的脾脏能在极短时间内收缩并释放出更多的血红细胞,使他们能安然无恙。  

虽然研究人员知道一些基因突变也能帮助调节高海拔居民的血红细胞数量,但对于脾脏体积增大的原因,我们还不得而知。伊拉尔多和她的团队对巴瑶人的基因组进行了测序,发现他们具有一个能导致某种甲状腺激素增加的基因,而这种激素可能会影响脾脏的大小。这些结果还需要进一步研究才能确定。  

那么,巴瑶人能帮助我们普通人也变得更强吗?也许吧。在一条相关新闻中,该研究的另一位作者EskeWillerslev指出,生活在极端环境中的人群能够提供大量有关基因和生理特征如何适应恶劣环境的信息,而科学家对这些人群的研究非常少。如果能对他们有更多的了解,将帮助我们获得新的医疗方法,造福所有人类。比如对低氧环境人群的了解越多,或许就能帮助医生更好地治疗重症监护病房中血液含氧量很低的患者。  

接下来,研究人员计划进一步研究脾脏大小与潜水能力的关系,以及这是否与人体中某种甲状腺激素的产生存在关联,他们希望能发现一些新的生理机制。


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