Как летучие мыши-вампиры выживают, употребляя только кровь?
Типичная летучая мышь-вампир весит менее 56 граммов и должна ежедневно потреблять не менее 2 столовых ложек (20 граммов) крови. С точки зрения человека 20 граммов не кажется много, но для летучих мышей-вампиров это около 40% от веса их тела.
Вы когда-нибудь задумывались, как вампиры удовлетворяют свои потребности в питании, питаясь исключительно кровью? Как бы странно это ни казалось, вампиры действительно существуют, но только в виде летучих мышей, а не бессмертных существ.
Летучие мыши — постоянные актеры второго плана во многих жутких фильмах ужасов. Мы привыкли ассоциировать летучих мышей с темнотой и злом, но эти бедные существа не заслуживают такой плохой репутации. Большинство летучих мышей питаются только фруктами, другие охотятся на насекомых, но есть и такие летучие мыши, которые действительно питаются кровью. Эти летучие мыши известны как летучие мыши-вампиры.
Летучие мыши-вампиры
В отличие от большинства паразитов (комаров, блох и т.
д.), относящихся к группе беспозвоночных животных, летучие мыши-вампиры — единственные паразиты млекопитающих.
Существует не более трех видов летучих мышей, известных как летучие мыши-вампиры, которые предпочитают вкус крови. Такие кровожадные летучие мыши-вампиры известны как кровососущие летучие мыши, но не волнуйтесь, эти летучие мыши-вампиры в основном питаются кровью таких животных, как коровы, лошади и овцы.
Обыкновенная летучая мышь-вампир (Desmodus Rotundus) питается в основном млекопитающими. Белокрылые летучие мыши-вампиры (Diaemus youngi) предпочитают пировать кровью птиц, как и мохноногие летучие мыши-вампиры (Diphylla ecaudata), хотя они в основном питаются цыплятами.
Эти три вида кровососов эволюционировали от своих собратьев благодаря некоторым морфологическим и физиологическим адаптациям. Летучие мыши-вампиры имеют острые резцы и клыки, которые позволяют им легко прокусывать кожу своей жертвы.
Особенности, которые помогают летучим мышам-вампирам пить кровь
Представьте себе обычную летучую мышь-вампира по имени Батсо, которая скрывается ночью среди деревьев в поисках идеальной добычи.
Во время полета Батсо замечает лошадь и готовится незаметно приземлиться на нее. Батсо использует свои тепловые сенсоры, чтобы найти самую сочную часть лошади. Благодаря «ямным органам», расположенным возле носа, летучие мыши-вампиры могут обнаружить горячие точки на коже своей жертвы. В этих горячих точках кровь течет совсем близко к коже. В области вокруг носа летучей мыши-вампира температура на 9 °C ниже, чем вокруг него. Их неявная способность к термовосприятию помогла Батсо выбрать подходящее место для укуса.
Затем Батсо осторожно приземляется на намеченный участок на лошади и вгрызается в кожу своими острыми как бритва зубами. Однако лошадь не чувствует укуса из-за анестезирующего вещества, присутствующего в слюне летучей мыши-вампира.
Затем летучая мышь облизывает рану, чтобы распространить свою антикоагулянтную слюну, которая удерживает кровь. Слюна летучей мыши-вампира содержит особый белок, называемый десмотеплазой, или, в просторечии, дракулином. Он действует как антикоагулянт, то есть препятствует свертыванию крови жертвы, обеспечивая тем самым бесперебойный кровоток.
Благодаря его антикоагулянтным свойствам ученые сейчас рассматривают возможность применения дракулина в препаратах, которые могут предотвратить мозговые инсульты. Инсульт головного мозга возникает, когда сгусток крови блокирует приток крови к мозгу. Дракулин может предотвратить инсульт, вмешиваясь в процесс образования кровяных сгустков, предотвращая опасное повышение давления.
Вопреки мнению многих, летучие мыши на самом деле не «высасывают» кровь из своей добычи. Вместо этого их языки покрыты боковыми бороздками, по которым кровь поступает без усилий. Это происходит благодаря действию капилляров, заставляющих кровь течь против силы тяжести в рот летучей мыши по этим желобкам. Таким образом, Батсо заглатывает кровь лошади с помощью этого уникального языка. Через 15 минут после ужина Батсо начинает мочиться, пока пьет кровь. Это происходит потому, что пищеварительная система летучих мышей-вампиров разработала способы эффективного удаления избытка воды и мочевины из крови жертвы. Фактически, они могут начать мочиться уже через 2 минуты после кормления! С полным желудком Батсо летит обратно домой, в далекую пещеру.
Как этим летучим мышам удается выживать за счет одной лишь крови?
С точки зрения питания, кровь может быть сложной диетой. Около 78% крови находится в жидкой фазе, а оставшаяся сухая фаза состоит примерно на 93% из белка и только около 1% углеводов. Из-за недостатка калорий в рационе, основанном на крови, летучие мыши должны потреблять крови в 1,4 раза больше веса своего тела.
Типичная летучая мышь-вампир весит менее 56 граммов и должна потреблять не менее 2 столовых ложек (20 граммов) крови каждый день. С точки зрения человека 20 граммов не кажется много, но для летучих мышей-вампиров это около 40% от веса их тела. Чтобы лучше понять это, представьте себе, что вы ежедневно съедаете 20-25 кг пищи, чтобы выжить. Учитывая недостаток калорий в их рационе, как летучие мыши-вампиры выживают за счет крови?
Как летучие мыши-вампиры эволюционировали, чтобы выживать только за счет крови?
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, ученые обнаружили, что потеря 13 генов у летучих мышей-вампиров в ходе их эволюции может быть причиной того, что они могут выживать на крови.
Из этих 13 генов 10 были ранее неизвестными потерями генов. Потеряв некоторые гены, летучие мыши-вампиры смогли приспособиться к своему кровожадному образу жизни.
Например, летучие мыши-вампиры потеряли три гена, связанные с рецепторами сладкого и горького вкуса. Как следует из названия, вкусовые рецепторы помогают различать продукты на основе их вкуса. Когда единственной пищей является кровь, наличие вкусовых рецепторов кажется совершенно бесполезным.
Летучая мышь также потеряла ген (REP15), который регулирует поглощение железа в организме. Как вы, возможно, знаете, в крови содержится большое количество железа, а его переизбыток может оказывать разрушительное воздействие на организм. Поэтому при потере гена REP15 у летучих мышей снижается поглощение железа и усиливается его выведение из организма. Эта потеря гена особенно необходима, поскольку летучие мыши потребляют в 800 раз больше железа, чем люди.
Это, наряду с потерей других генов, может объяснить необычное приспособление летучих мышей-вампиров к их ужасной диете из крови.
Летучие мыши-вампиры демонстрируют многочисленные морфологические и физиологические адаптации, чтобы соответствовать своим привычкам в питании кровью. В ходе эволюции три вида кровососущих летучих мышей претерпели генетические мутации, в результате которых были утрачены 13 генов, которые помогли им приспособиться к кровавому рациону.
Нет нужды говорить, что эти паразитические млекопитающие представляют опасность для здоровья животных и иногда для людей. Некоторые из этих летучих мышей также переносят смертельно опасную болезнь бешенство, поэтому довольно часто животные заражаются бешенством после укуса и высасывания крови во время вечерней трапезы летучей мыши-вампира!
вазорелаксационные свойства слюны летучих мышей-вампиров / Хабр
Кого можно назвать одним из самых известных классических монстров в литературе и кино? Конечно же Дракулу — графа из Трансильвании, сидящего на гемоглобиновой диете и страдающего от аллергии на солнечный свет и чеснок. Каким бы мифическим не казалось это существо, у него есть исторический прародитель — Влад III Цепеш.
Человек он был вспыльчивый, не любил вранья и обожал сажать на кол своих врагов. Подобная кровавость и стала основной причиной приписать его к числу «адских отродий». Но в дикой природе, задолго до рождения Дракулы, уже давно существовало семейство, чье пристрастие к крови было реальностью, а не фольклорным вымыслом — вампировые летучие мыши.
Сейчас эти маленькие крылатые вампирчики не вызывают у нас первобытного страха, скорее наоборот, живейший интерес. Сегодня мы с вами ознакомимся с исследованием, в котором ученые изучили яд мышей-вампиров (да, мало того, что они кровь пьют, так еще и ядовиты, но не совсем буквально), который может стать фундаментом для разработки новых средств лечения различных заболеваний у человека. Почему ученые обратили свой пристальный взор именно на вампиров, что делает их столь особенными и как эти особенности можно применить в медицине — на эти и другие вопросы мы найдем ответы в докладе исследователей. Поехали.
Хироптерология (не путать с хиромантией)
Вампировые летучие мыши это даже не семейство, а подсемейство листоносых летучих мышей, получивших столь необычное название за счет наличия у большинства видов носового листка на мордочке.
Калифорнийский листонос.
Вампировые не могут похвастаться разнообразием и многочисленностью видов, их всего три: обыкновенные вампиры, белокрылые и мохноногие.
Милые мордашки: обыкновенный, белокрылый и мохноногий вампиры (слева направо).
Внешне мыши-вампиры также не внушают сильного страха (если конечно у вас нет хироптофобии): размер тела не более 9 см, вес — около 40 г, а размах крыльев — до 35 см. Это не идет ни в какое сравнение с летучей лисицей — другим представителем отряда рукокрылых (тело — 40 см, размах крыльев — 1.5 м). Спасибо большое эволюции, что эти гиганты питаются фруктами.
Милота: детеныш летучей лисицы.
Обитают вампировые в тропических и субтропических районах Центральной и Южной Америки. В дневное время они прячутся от солнца, а ночью бодрствуют. Стоит отметить, что самки вампировых очень заботливы, так как присматривают за своим детенышем (а приносит самка в год только одного) порядка 9 месяцев, дольше всех остальных видов летучих мышей.
Мы часто слышим про то, какие летучие мыши отличные ночные охотники — они ловкие летуны и обладают эхолокацией. Вампировые же ввиду своего необычного питания не нуждаются в мощном «радаре», но отлично слышат, определяя точное местонахождение спящей жертвы по ее дыханию. А еще они отлично бегают, развивая скорость до 1.2 м/с (4.32 км/ч).
Самой же яркой особенностью мышей-вампиров, как мы могли уже догадаться из названия, является их диета, именуемая гематофагией. Проще говоря, они питаются кровью других животных. Темной-темной ночью мышь-вампир, найдя спящую жертву, приземляется на нее или рядом, а потом «сканирует» своим инфракрасным датчиком — рецепторами, позволяющими определить участок на теле, где самая тонкая кожа и меньше всего шерсти, перьев или волос. Далее вампир прокусывает кожу своими острыми клыками, при этом укус практически неощутим для жертвы за счет анестетика в слюне.
Небольшой ролик о том, как летучие мыши-вампиры пьют кровь.
Пока резюме этого маленького паразита весьма смутное: пьет кровь, обладает инфракрасными рецепторами, атакует спящих, быстро бегает и еще и летает. Одного этого перечня достаточно, чтоб сценаристы и писатели начали творить очередные ужастики. Зато мыши-вампиры — отличные мамы и очень тактичны, ибо не тревожат сладкий сон своих жертв. Но шутки в сторону, ибо именно диета мышей-вампиров привлекла ученых, а точнее метод употребления пищи.
Слюна вампиров также содержит антикоагулирующие ферменты, предотвращающие свертывание крови. Ужин вампира длится не дольше получаса, а его укус на теле жертвы может кровоточить еще часов 8 именно за счет этих ферментов. После такого комары не кажутся столь надоедливыми, не правда ли?
Именно эти ферменты и их состав стали объектом внимания исследователей. Посему мы от зоологии перейдем к биохимии.
Основа исследования
Для начала стоит отметить, что в роли главного героя сего исследования выступил конкретный вид мышей-вампиров, а именно
Слюна обыкновенных вампиров (далее просто вампиров) содержит определенные вещества с антикоагулянтными свойствами, способствующими активации вазодилататорного эффекта, который сопровождается расширением кровеносных сосудов.
Изображение №1
Ученым удалось идентифицировать и проанализировать химическое соединение (вКГРП, где в — вампир) яда вампиров, которое по аминокислотной последовательности очень схоже с нейропептидом человека под названием кальцитонин ген-родственный пептид (КГРП). Этот пептид (вКГРП) во время экспериментов вызвал эндотелий-независимую релаксацию малых брыжеечных артерий крысы.
С точки зрения вазодилататорного эффекта вКГРП действует примерно так же, как и КГРП, расслабляя гладкие мышцы артериол, что позволяет вампирам питаться непрерывным током крови из ранки жертвы.
Гладкие мышцы* — сократимая ткань не имеющая поперечной исчерченности, регулирующая кровоток в органах и тканях.
Артериолы* — мелкие артерии перед капиллярами.
В предыдущих исследованиях уже было открыто, что яд вампиров содержит два очень важных для их метода питания антикоагулянтных токсина: дракулин и DSPA (активатор плазминогена слюнных желез).
Дракулин это гликопротеин, необратимо связывающийся с факторами IXa и X и ингибирует превращение протромбина в тромбин, что предотвращает другой процесс — преобразование фибриногена в фибрин. Результатом этого является то, что кровь жертвы вампира не свертывается.
Таким образом вампиры обеспечивают непрерывность потока пищи (кровь). Кроме этого компоненты DSPA уничтожают тромбы посредством разрушения фибриновой сетки (образовывается на сосудах для предотвращения потери крови).
Ученые отмечают, что подобные механизмы предотвращения свертывания крови у жертв присущи и другим организмам. Так, комары обладают тахикининоподобными пептидами, клопы — нитрозил-гемопротеинами, москиты — вазодилататором, действующим через рецептор PAC1, а слепни — дизинтегрином, приводящим к образованию тромбов, как яды некоторых змей.
Необходимо детальнее изучить состав яда мышей-вампиров, дабы лучше понять механизм его действия на сосуды и кровь. Ученые отмечают, что вКГРП является сильным вазодилататором, действующим через рецептор КГРП1 на эндотелиальных или гладкомышечных клетках сосудов. Исследователям удалось продемонстрировать успешное воздействие КГРП на резистентные артерии по такому же методу, как и у КГРП, но с большей селективностью.
Результаты исследования
Изображение №2
В малых брыжеечных артериях крысы вКГРП проявил сильные вазорелаксантные свойства (pEC50 = 9.47 ± 0.32 −logM, Rmax = 94.6 ± 2.4%) с молярной активностью лиганда и эффективностью как у крысиного кальцитонин ген-родственного пептида (pEC50 = 9.16 ± 0.17 -logM Rmax = 93.8 ± 2.6), что продемонстрировано на графике 2А.
Rmax* — обозначение максимальной релаксации.
pEC50 (−logM)* — обозначение концентрации рецепторного антагониста, приводящего к пятидесятипроцентной релаксации.
Молярная активность лиганда* — мера активности вещества, необходимой для достижения желаемого клинического результата.
Изображение №3
При внедрении 100 μM (1 μM = 10−6 моль/л) метилового эфира L-NG-нитроаргинина (L-NAME) вазорелаксация (расширение сосудов) посредством вКГРП не изменилась (3А). А вот молярная активность лиганда кКГРП снизилась в 5 раз, а максимальная релаксация осталась прежней (3D).
Также на показатели релаксации посредством вКГРП/кКГРП не оказали никакого эффекта внедренные ингибиторы цитозольной (растворимой) гуанилилциклазы ODQ (10 μM) или аденилатциклазы SQ22536 (10 μM).
Изображение №4
Повышение внеклеточной концентрации K+ до 30 mМ (1 mМ = 10−3 моль/л) заметно ослабило релаксантный эффект вКГРП (4А).
Эффективность вКГРП удалось снизить в 30 раз с помощью блокировки зависимых от напряжения K+ каналов посредством 1 mМ 4-аминопиридина (C5H6N2). При этом внедрение 10 μM глибенкламида (ингибитора АТФ-чувствительных калиевых каналов) или 1 mМ TEA (ингибитор кальций-зависимых калиевых каналов) вазорелаксация не меняется вообще (4B).
Для ознакомления с деталями и нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад исследовательской группы.
Эпилог
В дальнейшем ученые собираются более детально изучить механизм, посредством которого вКГРП вызывает релаксацию опосредованно от эндотелия. Данные сего исследования показали, что увеличение концентрации внеклеточного K+ до 30 мМ заметно ослабляет релаксацию от вКГРП. Это наталкивает на мысль — данный пептид модулирует релаксацию малых брыжеечных артерий крысы частично посредством именно активации калиевых каналов.
В дальнейшем ученые планируют провести подобные исследования с двумя другими видами летучих мышей-вампиров и какого-то вида летучих мышей, не питающихся кровью, для сравнения данных.
Ученые также отмечают, что селективность действия вКГРП только на клетки гладких мышц сосудов может сыграть важную роль в создании новых способов борьбы с заболеваниями почек, гипертонией, сердечной недостаточностью и т.д.
Понимание деталей механизма вазорелаксации, возникающей посредством воздействия определенных компонентов яда вампиров на определенные компоненты тканей жертвы не только может сыграть важную роль в медицине, но и в понимании организмов-гематофагов.
Вампиры у нас ассоциируются с ужастиками, гробами для сна, длинными мантиями, осиновыми кольями и боязнью чеснока. И все благодаря искусству литературы и кино. Но при этом реальные вампиры не такие страшные. А данное исследование делает их еще и возможными «медиками» будущего.
И, конечно же, пятничный оффтоп:
«Последний раз тебе говорю, не прячется Оззи у тебя в шкафу» (Дам подсказку какой именно Оззи — Black Sabbath)
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята.
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до весны бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Летучая мышь-вампир
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
1 / 2
1 / 2
ЛЕТУЧАЯ ПОХОДКА: в отличие от других видов летучих мышей, летучие мыши-вампиры могут бегать, ходить и прыгать на четвереньках.
ЛЕТУЧАЯ ХОДЬБА: В отличие от других видов летучих мышей, летучие мыши-вампиры могут бегать, ходить и прыгать на четвереньках.
Фотография Джоэла Сарторе, National Geographic Photo Ark
- Общее название:
- Обыкновенная летучая мышь-вампир
- Научное название:
- Desmodus rotundus
- Тип: 2 мм 30 Maals 90902 0002
- Диета:
- Хищник
- Название группы:
- Колония
- Средняя продолжительность жизни в дикой природе:
- 9 лет
- Размер:
- Тело: 3,5 дюйма; размах крыла: 7 дюймов
- Вес:
- 2 унции (Варьируется; может удвоиться за одно кормление)
Летучие мыши-вампиры незаметно парят в ночном воздухе в поисках пищи.
Подобно легендарному монстру, в честь которого они названы, эти маленькие млекопитающие пьют кровь других животных, чтобы выжить. Они питаются коровами, свиньями, лошадьми и птицами. Летучие мыши-вампиры, обитающие в Мексике, Центральной и Южной Америке, даже иногда кусают людей ради крови. (Но это очень редко!)
Вместо того, чтобы сосать кровь, как вампир, эти летучие мыши делают небольшой надрез зубами, а затем слизывают вытекающую кровь языком. Животные настолько легкие и грациозные, что иногда могут пить кровь животного более 30 минут, не разбудив его. Кровососущие даже не причиняют вреда своей добыче. (Узнайте о развенчанных мифах о летучих мышах.)
Летучие мыши-вампиры имеют особые приспособления, помогающие им питаться особым образом. Например, исследователи обнаружили, что летающие млекопитающие могут находить добычу, ощущая звук дыхания животного. Эти летучие мыши могут даже распознавать модели дыхания одного животного, например коровы, и возвращаться, чтобы поесть от него ночь за ночью.
Узнайте, где живут летучие мыши-вампиры.
Карты National Geographic
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
В отличие от других видов летучих мышей, летучие мыши-вампиры могут ходить, бегать и прыгать, что помогает им привязываться к своей добыче. Датчики тепла на их носу помогают им найти хорошее место на теле животного, чтобы поесть. А сильные задние лапы и специальный большой палец помогают им взлететь после кормежки.
Что произойдет, если летучие мыши-вампиры не получат свою ночную еду? Если они не смогут найти кровь две ночи подряд, они умрут. Но некоторые летучие мыши-вампиры кажутся щедрыми. Сытые летучие мыши часто отрыгивают или выплевывают кровь, чтобы поделиться с другими в обмен на уход. Содержащиеся в неволе самки летучих мышей кажутся особенно дружелюбными по отношению к молодым матерям. После рождения ребенка другие летучие мыши кормили маму в течение примерно двух недель после рождения.
Узнайте интересные и жуткие факты о летучих мышах: как и где они живут, что едят и как разговаривают друг с другом.
Сейчас играет
2:14
Интересные факты о летучих мышах
Далее
1:00
Летучие мыши едят закуски 90 10095 90 10095 90 10095 90 10095
Сейчас играет
1:36
Летучая мышь ДЕЙСТВИТЕЛЬНО длинная Язык
Несмотря на то, что укусы летучих мышей безболезненны, летучие мыши-вампиры могут распространять болезнь, называемую бешенством. Это может повредить фермерскому скоту, особенно стадам крупного рогатого скота. Однако на самом деле летучие мыши-вампиры могут быть вполне ручными и даже дружелюбными по отношению к людям. Один исследователь сообщил, что у него были летучие мыши-вампиры, которые прилетали к нему, когда он называл их имена.
(Но вы должны никогда не пытайтесь обращаться с диким животным!)
Обыкновенная летучая мышь-вампир, факты и фотографии
Обыкновенная летучая мышь-вампир, сфотографированная в зоопарке Буффало в Нью-Йорке
Фотография Джоэла Сарторе, National Geographic Photo Ark
Авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
- Общее название:
- Обыкновенная летучая мышь-вампир
- Научное название:
- Desmodus rotundus
- Тип:
- Млекопитающие
- Рацион:
- Плотоядные
- Название группы:
- Колония
- Средняя продолжительность жизни в дикой природе
- Размер:
- Корпус: 3,5 дюйма; размах крыльев: 7 дюймов
- Вес:
- 2 унции (различается; может удвоиться за одно кормление)
Что такое летучие мыши-вампиры?
Летучие мыши — единственные млекопитающие, которые могут летать, но у летучих мышей-вампиров есть еще более интересное отличие — это единственные млекопитающие, питающиеся исключительно кровью.
Ночное поведение
Эти печально известные летучие мыши спят днем в полной темноте, подвешенные вниз головой к крышам пещер. Обычно они собираются в колонии примерно по 100 особей, но иногда живут группами по 1000 и более особей. За год колония из 100 летучих мышей может выпить кровь 25 коров.
В самое темное время ночи обычные летучие мыши-вампиры выходят на охоту. Их обычными жертвами являются спящие коровы и лошади, но известно, что они питаются и людьми. Летучие мыши пьют кровь своей жертвы около 30 минут. Они не удаляют достаточно крови, чтобы навредить своему хозяину, но их укусы могут вызвать неприятные инфекции и болезни.
Охота за кровью
Летучие мыши-вампиры поражают своих жертв с земли. Они приземляются рядом со своей добычей и приближаются к ней на четвереньках. У летучих мышей мало зубов из-за их жидкой диеты, но те, что у них есть, острые как бритва. У каждой летучей мыши на носу есть датчик тепла, который указывает на место, где под кожей жертвы течет теплая кровь.