เมแทบอลิซึมที่ทรงพลังแต่ไม่มีประสิทธิภาพทำให้เกิดความร้อนที่นากต้องการเพื่อความอยู่รอด สล็อตเว็บตรง โดย KATE BAGGALEY | เผยแพร่เมื่อ 9 ก.ค. 2021 8:00 น.
สิ่งแวดล้อม
นากทะเลใช้เวลากินถึงครึ่งวัน โดยในช่วงเวลาดังกล่าว นากทะเลสามารถบริโภคอาหารได้ถึงหนึ่งในสี่ของมวลร่างกาย
แบ่งปัน
การให้ความอบอุ่นไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับนากทะเล
ตัวกรองที่เหมาะสมสามารถกันไมโครพลาสติกไม่ให้ดื่มน้ำได้
สัตว์ใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในน้ำ ซึ่งดูดความร้อนออกจากร่างกายได้เร็วกว่าอากาศประมาณ 23 เท่า ที่อยู่อาศัยในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือมีอากาศหนาวเย็นอย่างน่าประทับใจ โดยมีอุณหภูมิของน้ำตั้งแต่ 0 ถึง 15 องศาเซลเซียส (32 ถึง 59 องศาฟาเรนไฮต์) นากทะเลยังเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่เล็กที่สุดอีกด้วย ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดร่างกายของพวกมัน ซึ่งมันจะสูญเสียความร้อน และพวกมันขาดฉนวนซึ่งพบในญาติที่ใหญ่กว่าของพวกมัน
Traver Wright นักสรีรวิทยาจากมหาวิทยาลัย Texas A&M
ในคอลเลจสเตชันกล่าวว่า “พวกมันมีขนที่หนาแน่นที่สุดในโลก และนั่นก็ยังไม่เพียงพอที่จะทำให้พวกมันอบอุ่นได้ “ดังนั้น พวกเขาจึงมีการเผาผลาญที่เร่งขึ้นจริง ๆ และคิดว่าเป็นสาเหตุของความร้อนและความอบอุ่น”
เขาและเพื่อนร่วมงานต้องการทราบว่าสัตว์เหล่านี้รักษาอัตราการเผาผลาญขณะพักให้สูงกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดใกล้เคียงกันถึงสามเท่าได้อย่างไร เมื่อพวกเขาตรวจสอบตัวอย่างเนื้อเยื่อจากนากป่าและตัวนากที่ถูกกักขัง นักวิทยาศาสตร์พบว่าความร้อนที่รั่วออกจากกล้ามเนื้อโครงร่างสามารถอธิบายความสามารถที่น่าประทับใจนี้ได้
“คนเหล่านี้มีการเผาผลาญอาหารที่เหมาะกับการทำงานที่ไม่มีประสิทธิภาพ” Wright ผู้รายงานผลการวิจัยเมื่อวันที่ 8 กรกฎาคมในScienceกล่าว “กล้ามเนื้อสามารถเผาผลาญพลังงานได้มากแม้ว่าจะไม่ได้เคลื่อนไหวร่างกายก็ตาม”
กล้ามเนื้อโครงร่าง—กล้ามเนื้อชนิดที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งมีหน้าที่ในการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ—เป็นหนึ่งในเนื้อเยื่อที่มีการเผาผลาญมากที่สุดของร่างกาย มีมวลประมาณ 40 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของมวลสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ ทำให้เป็นเนื้อเยื่อที่ใหญ่ที่สุดในร่างกาย กล้ามเนื้อสร้างความร้อนเมื่อหดตัวระหว่างออกกำลังกายหรือตัวสั่น อย่างไรก็ตาม พวกมันยังสามารถปล่อยความร้อนผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการกำเนิดความร้อนแบบไม่สั่นไหว ซึ่งไรท์และทีมของเขาสงสัยว่ามีความสำคัญต่อนากทะเล
นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่วิธีที่เซลล์กล้ามเนื้อสร้างพลังงาน โดยปกติ คาร์โบไฮเดรตจะถูกย่อยสลายในเซลล์เพื่อสร้างสารเคมีที่เรียกว่าไพรูเวต ไพรูเวทเข้าสู่กลไกสร้างพลังงานของเซลล์ที่เรียกว่าไมโทคอนเดรียเพื่อเผาผลาญต่อไป กระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานที่ใช้ในการปั๊มโปรตอน หรืออนุภาคที่มีประจุบวก ผ่านเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย การไล่ระดับโปรตอนที่เรียกว่านี้เป็นเชื้อเพลิงในการเปลี่ยนอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) ให้เป็นโมเลกุลที่กักเก็บพลังงานที่เรียกว่าอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP)
“เอทีพีสามารถใช้เพื่อให้พลังงานแก่สิ่งต่าง ๆ ในเซลล์ ในกรณีนี้ [ใน] เซลล์กล้ามเนื้อ เพื่อให้พลังงานหดตัว และเป็นเพียงค่าใช้จ่ายด้านพลังงานตามปกติในชีวิตประจำวันในการบำรุงรักษาเซลล์” ไรท์กล่าว
อย่างไรก็ตาม บางครั้งการไหลของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเปลี่ยน ADP เป็น ATP ถูกขัดจังหวะ
[ที่เกี่ยวข้อง: นากเหล่านี้เรียนรู้วิธีขัดขวางขนมโดยการดูเพื่อน ๆ ของพวกมัน]
“รูเล็กๆ ที่เจาะเข้าไปในเยื่อหุ้มชั้นในจะทำให้โปรตอนเหล่านั้นไหลกลับเข้าสู่…ใจกลางไมโตคอนเดรีย” ไรท์กล่าว
ซึ่งหมายความว่าเซลล์ต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อสร้าง ATP
ในปริมาณที่เท่ากัน พลังงานเผาไหม้ และสร้างความร้อนที่กระจายตัวแทนที่จะทำงาน ไรท์และทีมของเขาต้องการทำความเข้าใจความสามารถในการเผาผลาญของนากทะเล ซึ่งเป็นคำที่หมายถึงพลังงานที่กล้ามเนื้อของนากทะเลสามารถ “สูญเสีย” ด้วยวิธีนี้ได้
นักวิทยาศาสตร์ได้เก็บตัวอย่างกล้ามเนื้อขนาดเล็กจากนาก 21 ตัวที่มีอายุตั้งแต่แรกเกิดจนถึงผู้ใหญ่ และทำความสะอาดไขมันหรือน้ำตาลที่เหลืออยู่ที่เซลล์สามารถเผาผลาญเป็นพลังงาน รวมถึง ADP ที่ยังค้างอยู่
จากนั้นนักวิจัยได้วางตัวอย่างเนื้อเยื่อไว้ในห้องที่ปิดสนิท ให้อาหารพวกมันด้วยไพรูเวต และวัดปริมาณออกซิเจนที่เซลล์ใช้ในการเผาผลาญสารเคมี เนื่องจากเซลล์ไม่สามารถสร้าง ATP ได้ งานใดๆ ที่พวกมันทำจะถูกมุ่งเป้าไปที่การทำให้ปั๊มโปรตอนทำงานต่อไป ยิ่งเซลล์ทำงานหนักเท่าไหร่ก็ยิ่ง “รั่ว” มากขึ้นเท่านั้น
ในที่สุด นักวิจัยได้จัดหาเซลล์ที่มี ADP สิ่งนี้ทำให้พวกเขาตรวจสอบว่าเซลล์ทำงานอย่างไรภายใต้สภาวะปกติ
นักวิจัยพบว่าการสร้างพลังงาน “รั่ว” คิดเป็น 41% ของความสามารถในการเผาผลาญของเซลล์ ความสามารถในการรั่วของนากแตกต่างกันไปตั้งแต่ประมาณสองถึงเจ็ดเท่าซึ่งมากกว่าที่บันทึกไว้สำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ รวมถึงอลาสก้าฮัสกี้ มนุษย์ ม้า แมวน้ำช้าง และหนู
นักวิทยาศาสตร์สามารถหาข้อมูลได้เพียงไม่กี่ชนิด ดังนั้นจึงไม่ชัดเจนว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ เหล่านี้จะเป็นตัวแทนได้อย่างไร Wright กล่าวเตือน อย่างไรก็ตาม เขาและเพื่อนร่วมงานของเขายังสังเกตเห็นว่าความสามารถในการเผาผลาญรั่วของตัวนากแรกเกิดและเชลยนั้นคล้ายคลึงกับของโตเต็มวัยและตัวเต็มวัย นี่แสดงให้เห็นว่าแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังอัตราการเผาผลาญที่สูงผิดปกติของพวกเขาคือการทำให้ร่างกายอบอุ่นมากกว่าการว่ายน้ำ การหาอาหาร หรือกิจกรรมอื่นๆ
การใช้ความร้อนนี้เพื่อทำให้ร่างกายอบอุ่นนั้นมีค่าใช้จ่ายสูง นากทะเลต้องใช้เวลาถึงครึ่งวันในการกิน ในวันเดียวพวกเขาสามารถกินอาหารได้มากถึงหนึ่งในสี่ของมวลกาย
สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าการที่ความจุรั่วไหล
นั้นไม่ได้หมายความว่าจะทำงานที่ระดับเอียงเต็มที่เสมอ” Wright กล่าว เขายังคงกล่าวว่า “มันเน้นถึงความสำคัญของกล้ามเนื้อโครงร่างมากกว่าสิ่งที่เรามักจะคิดว่าเป็นความสามารถในการให้เราเคลื่อนไหว และความสำคัญของการควบคุมการเผาผลาญของร่างกายทั้งหมด”
แม้ว่ามนุษย์จะไม่มีกล้ามเนื้อที่ “รั่ว” ความร้อนมากพอๆ กับตัวนาก แต่นักวิทยาศาสตร์ก็กำลังตรวจสอบว่าเมตาบอลิซึมที่รั่วไหลสามารถจัดการเพื่อควบคุมโรคอ้วนได้หรือไม่
เป็นไปได้ว่ารูปแบบการเผาผลาญที่ไม่มีประสิทธิภาพนี้เป็นการปรับตัวที่สำคัญที่ช่วยให้บรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลอาศัยอยู่ในมหาสมุทรของโลก Wright และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ข้อสรุปในบทความนี้
“ความสามารถของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อนี้ในการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของ [นาก] ดูเหมือนจะมีความสำคัญสำหรับสัตว์เหล่านี้ในการอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง” เขากล่าว สล็อตเว็บตรง / รองเท้าวิ่ง
