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(fā)明了蠅眼攝象機;模仿鷹的滑翔技巧,我們發(fā)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(gòu)造,我們改進了飛行器的骨架結(jié)構(gòu),使之更輕,強度更高;學習蝙蝠和海豚的聲波探測,我們發(fā)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(yī)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(yī)生的。
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。
脂鯉是如何在洞穴里生存的呢?科學家發(fā)現(xiàn),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(diào)節(jié)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(nèi)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(wěn)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(nèi)胰島素過少時,血糖無法正常進入細胞內(nèi),就會導致血糖增高,引發(fā)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(yī)療條件下是無法被完全治愈的。
再來看看墨西哥脂鯉,經(jīng)過調(diào)查后生物學家們發(fā)現(xiàn)墨西哥脂鯉缺乏維持血糖平衡的能力。這是因為它們體內(nèi)的胰島素受體發(fā)生了突變,導致胰島素的分泌大量減少??墒且葝u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(nèi)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(diào)節(jié)血糖失衡問題的原因。
如果我們能弄清墨西哥脂鯉體內(nèi)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(nèi)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(fā)現(xiàn)有效治愈糖尿病的方法。
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(fā)了新的糖尿病治療方法。
最近生物學家們又發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)了一種新型的蛋白質(zhì),它具有獨特的抗菌作用。鴨嘴獸不像大多數(shù)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(chǎn)奶期時,它們的乳汁通過腹部產(chǎn)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(nèi)產(chǎn)生了一種具有抗菌作用的蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)讓其他微生物無法占到小便宜。
珍妮·特紐曼教授的研究發(fā)現(xiàn),鴨嘴獸乳汁中的具有抗菌作用的蛋白質(zhì)具有奇特的螺旋構(gòu)造,是一種從未見過的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),這種全新的抗菌蛋白質(zhì)可以用來對付那些對現(xiàn)有抗生素產(chǎn)生了抗性的細菌。
黑帶稀棘鳚是一種極為常見的鱸形目熱帶魚,通常作為觀賞魚出現(xiàn)在家里的魚缸中。最近生物學家們發(fā)現(xiàn)它們可以用來制作止痛藥。這到底是怎么一回事呢?
澳大利亞昆士蘭大學的布萊恩·弗萊在大堡礁中抓獲了黑帶稀棘鳚的樣本做實驗研究。在培養(yǎng)過程中他發(fā)現(xiàn),黑帶稀棘鳚捕食時,被它咬中的魚變得暈乎乎的,游得特別慢,并且似乎是任由黑帶稀棘鳚擺布,被黑帶稀棘鳚攻擊時也不會反抗或是逃跑。
原來黑帶稀棘鳚的嘴里有獨特的毒腺,其中分泌的毒液含有類似于海洛因或是嗎啡的一種物質(zhì),能迅速作用于被攻擊獵物體內(nèi)的與痛覺及感受相關阿片受體,有效抑制疼痛感的產(chǎn)生。所以那些受到黑帶稀棘鳚攻擊的獵物感受不到任何疼痛,都快要被吃掉了還以為自己很安全呢。
生物學家認為,黑帶稀棘鳚的毒腺中分泌的物質(zhì)可以用來制作止痛藥,比起現(xiàn)有的嗎啡、杜冷丁等止痛藥,止痛效果可能更好,時效更長。生物學家們計劃通過養(yǎng)殖黑帶稀棘鳚,利用其毒腺中分泌的物質(zhì)來制作止痛藥。
動物雖小,但是都有自己獨特的本領,使它們能好好地生活在這個殘酷的世界上。我們必須要好好保護動物,以便我們可以從它們身上挖掘和學習到許多我們需要的、意想不到的東西。