一項新的研究發現,象海豹的血液中自然產生的一氧化碳水平異常高——一氧化碳是一種有毒氣體,在高濃度下會致命。事實上,研究人員表示,在這些大型哺乳動物血液中發現的一氧化碳量與每天吸 40 支或更多香菸的人大致相同。
一氧化碳是一種無味無色的氣體,在人類和動物體內自然少量產生。科學家們不確定為什麼象海豹的血液中會有如此出乎意料的高水平氣體,但研究人員認為這可能保護動物在深海中覓食時免受傷害。
加州大學聖地亞哥分校斯克裡普斯海洋研究所的比較生理學家、研究負責人邁克爾·蒂夫特說,在人類和動物體內,一氧化碳是血紅蛋白分解的副產品,血紅蛋白在全身的紅細胞中攜帶氧氣。[圖集:加利福尼亞州深潛象海豹]
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一氧化碳與血紅蛋白結合,有效地使蛋白質窒息,阻止其運輸氧氣。在健康的成年人中,大約 1% 的血紅蛋白與一氧化碳結合。但研究人員表示,在象海豹和長期重度吸菸者(他們暴露於燃燒和吸入菸草產生的一氧化碳)體內,一氧化碳使血紅蛋白失效的量可能高達 10%。
蒂夫特告訴 Live Science:“眾所周知,象海豹是所有哺乳動物中血液容量最高的,因此我們知道它們有可能產生大量一氧化碳。” “當我們研究血液中的一氧化碳水平時,我們懷疑可能有很多。”
然而,研究人員表示,雖然象海豹的血液中似乎一氧化碳水平升高,但這種氣體的濃度並不高到足以造成傷害。
蒂夫特說:“象海豹體內的一氧化碳水平不足以抑制氧氣運輸或導致一氧化碳中毒。”
一氧化碳無色無味的特性使其贏得了“沉默殺手”的美譽。當這種氣體侵入高達 20% 的血紅蛋白儲備時,人類通常開始遭受一氧化碳中毒的影響——頭暈、頭痛和其他類似流感的症狀。蒂夫特說,當氣體使超過 50% 的血紅蛋白儲備失效時,通常會致命。
研究人員和他的同事在加利福尼亞州聖克魯斯附近的安諾努埃沃州立保護區採集了 24 只象海豹的樣本,這些海豹的年齡從幼崽到幼年到成年不等。
研究人員不確定為什麼象海豹自然產生較高水平的一氧化碳,但懷疑這可能與動物的驚人的潛水能力有關。這些哺乳動物可以潛入海面以下 5,000 英尺(1,500 米)以上,屏住呼吸並令人印象深刻地長時間節省氧氣。
蒂夫特說:“象海豹在潛水時會關閉特定器官和組織的血液供應。” “最近,我們發現低水平的一氧化碳可以治療某些肌肉供血中斷的情況。”
因此,一氧化碳可以保護象海豹免受再灌注損傷,這種損傷發生在持續缺氧後血液返回組織時。
蒂夫特說:“我們不能肯定地說一氧化碳物件海豹具有治療作用,但它絕對有可能。” “如果它們沒有這麼高水平的一氧化碳,我們有可能看到再灌注造成的損傷。”
研究人員正在透過研究其他潛水和非潛水動物(包括海獅、企鵝和陸地鳥類)來檢驗這一假設。
蒂夫特說:“我們想知道,所有海洋哺乳動物體內都存在高水平的一氧化碳嗎?是深潛者還是潛水者和非潛水者都有?”
這項新研究的結果今天(5 月 14 日)線上發表在《實驗生物學雜誌》上。
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