牛牛

說到世界上最丑陋的動物，裸鼴鼠一定能獲得名次。這種分布于非洲東部的嚙齒動物，體長不過8～10厘米，體重一般在30～38克之間，身體沒有毛，獠牙外露，皮膚起皺，并呈現粉紅色或者淡黃色，看起來就像一根沒有煮熟的臘腸。當科學家們最初發(fā)現它們時，以為是老鼠的變異體。

不過，這些丑陋的動物們卻有一些驚人的本事。它們堪稱是嚙齒類動物的“壽星”，老鼠的平均壽命是3年，它們的壽命能達到約30年；裸鼴鼠雖然皮膚直接裸露在外，但由于缺乏哺乳動物中感覺疼痛的關鍵神經物質，當接觸辣椒或者呆在酸性環(huán)境中時，它們不會感覺到疼痛；人類談癌癥色變，但它們卻與癌癥絕緣。

也許最不尋常的是，它們還能在沒有氧氣的環(huán)境中，存活很長時間。

能長時間“憋氣”

2017年，美國研究者曾做了一個實驗。他們讓四只裸鼴鼠呆在一個低氧的房間里，房間里氧氣含量只有5%。如果一只老鼠呆在這種環(huán)境里，15分鐘內就能斃命。但裸鼴鼠卻非常頑強，沒有表現出呼吸困難、嗜睡等缺氧不良反應。最終，五個小時后，觀測到裸鼴鼠依舊沒有出現任何問題后，科學家們終止了實驗。

隨后，為了測驗裸鼴鼠的忍耐極限，研究者又將它們放到更極端的環(huán)境中。這一次，房間里的氧氣全部被排出，氧濃度為0。在30秒后，裸鼴鼠失去了意識，18分鐘后，裸鼴鼠心率從200次/分鐘下降到50次/分鐘，但它們依舊活著，身體器官正常運轉。一旦將它們重新放到有氧環(huán)境中，幾秒鐘后裸鼴鼠就會清醒過來，身體機能恢復正常。

隨后，研究者又做了一次實驗，這次他們延長了裸鼴鼠在無氧環(huán)境中的時間，結果表明裸鼴鼠還是有忍耐極限的，當三只裸鼴鼠在無氧環(huán)境中呆了30分鐘后，它們因缺氧而死。

盡管仍舊會死亡，但作為哺乳動物，裸鼴鼠這一能力讓人震驚。大多數哺乳動物的細胞所需的能量，主要來源是葡萄糖的氧化，在氧氣供應充足時，葡萄糖可以完全氧化，產生二氧化碳、水及能量。細胞利用這一過程所產生的能量，制造三磷酸腺苷，即細胞最主要的直接能量供應者，來完成各種生命活動，這就是為什么我們要呼吸。

所以，沒有氧氣，細胞就會無法代謝葡萄糖，就不能獲得能量供應。特別是大腦細胞，大腦是一個巨大的耗能機器，會消耗非常多的葡萄糖，一旦血液中的氧氣儲備耗盡，神經元幾乎會立刻死亡。

一般，人類在無氧環(huán)境中，1分鐘后，腦細胞就會死亡，3分鐘內，神經元大面積損傷，大約5分鐘后，就會死亡。當然，如果人類經過特殊訓練，可以憋氣5分鐘以上。如德國人湯姆·西塔斯在水下能憋氣22分鐘22秒，而在陸地上，人類目前的最好記錄是10分鐘。相比之下，裸鼴鼠還是技高一籌。

那么，裸鼴鼠又是如何能長時間“屏住呼吸”的呢？

如何做到？

實際上，裸鼴鼠生活的環(huán)境就非常缺氧。它們的生活習性類似螞蟻，成群住在地下洞穴中，一窩裸鼴鼠數量能達到300多只，除了幾只負責繁殖的雄鼠和一只肥碩的王后外，其余無論雌雄均為工鼠，負責尋找食物和挖洞。

由于洞穴密不通風，氧氣消耗快，氧氣含量能降低到只有8%～10%，在對付低氧的地下環(huán)境的過程中，裸鼴鼠進化出了許多適應這些環(huán)境的能力。一種方式是在缺氧環(huán)境中，它們的血紅蛋白的粘稠度會增加，使得運送氧氣的效率增加。而令科學家們想不到的是它們還有另外一種更特殊的方式—產生和消化果糖。

就像葡萄糖一樣，果糖也是一種糖，不過是一種植物糖，植物可以在沒有氧氣的情況下，將這種糖轉化為供應細胞所需能量的來源，這一能量轉化過程與酵母將糖轉化為酒精的過程非常相似。

研究者發(fā)現，當裸鼴鼠缺氧時，它們會變成“植物”，身體血液內涌進大量的果糖，這時它們不再進行有氧呼吸，體內的特殊蛋白質和酶可以將果糖傳遞給心臟、大腦和其他器官，使細胞從分解果糖中獲得能量。同時它們也會進入假死狀態(tài)，脈搏和呼吸頻率大幅減緩，能量需求降至最低。

其他的哺乳動物，比如人和老鼠，也可以在沒有氧氣的情況下代謝果糖，但只能以非常有限的方式——比如在腸道內，人類沒法從儲存在人體腎臟和肝臟中的果糖獲得能量，必須首先將其轉化成葡萄糖。然而，裸鼴鼠所有的器官都可以代謝果糖。

下一步，研究人員將弄清楚裸鼴鼠是如何獲得果糖的。因為果糖并不是來自裸鼴鼠的飲食，它們很可能是裸鼴鼠自身合成的，而這一過程迄今為止還只是在植物中觀察到。

在未來，后續(xù)的研究成果將有助于幫助心臟病或者中風患者，因為他們在發(fā)病時，往往會伴隨著缺氧等癥狀，造成嚴重的腦損傷，而如果病人們也能像裸鼴鼠這樣，不需要氧氣也能代謝果糖來作為細胞能量來源，將能有效避免身體缺氧后導致的器官受損。endprint