新熱帶蝙蝠如何改變我們對糖代謝的理解

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蝙蝠在新熱帶地區密集而多樣的森林生態系統中扮演著至關重要的角色。這些夜行生物的神秘生活方式和它們處理食物的獨特方式讓人著迷。

最近的研究揭示了不同蝙蝠物種如何進化出獨特的適應性來處理各種糖分，闡明了飲食如何影響進化變化。

改變一切的研究

在 《自然生態與進化》 上發表的一項研究考察了新熱帶蝙蝠的飲食習慣，揭示了它們的糖代謝與其進化歷史的緊密聯系。

研究人員分析了29個物種，并探討了蝙蝠如何處理三種關鍵糖分：海藻糖（在昆蟲中常見）、蔗糖和葡萄糖（存在于水果和花蜜中）。

這些發現既迷人又復雜，給我們提供了一個新的視角，幫助理解這些動物是如何適應其獨特飲食的。

食蟲蝙蝠與食果蝙蝠

其中一個最有趣的發現是食蟲蝙蝠與以水果或花蜜為食的蝙蝠在糖分吸收上的差異。

食蟲蝙蝠對一種在昆蟲血淋巴中發現的糖——甘露糖表現出強烈的代謝反應。這并不奇怪，因為它們的飲食主要是昆蟲。

這些蝙蝠能夠高效地將甘露糖分解為葡萄糖，為它們的夜間捕獵提供了穩定的能量。

另一方面，主要以水果和花蜜為食的蝙蝠在攝入蔗糖和葡萄糖后顯示出更高的血糖。

一些物種的血糖超過750 mg/dL，說明它們的身體在快速提取這些糖的能量方面已經優化。這種快速吸收葡萄糖的能力可能是它們在富含糖的飲食中生存的關鍵適應。

糖分吸收背后的遺傳秘密

研究人員對22個物種進行了基因組分析，發現某些消化酶和葡萄糖轉運蛋白經歷了正向選擇。

例如，酶海藻糖酶對于分解海藻糖至關重要，在食蟲蝙蝠中受到正向選擇的影響。

相比之下，比如蔗糖酶和異麥芽糖酶這樣的酶，幫助將蔗糖分解為葡萄糖和果糖，在以花蜜為食的蝙蝠中顯示出正向選擇。

這項研究還強調了不同蝙蝠物種根據飲食的不同，如何表達特定的葡萄糖轉運蛋白基因。例如，飲花蜜的蝙蝠表現出基因Slc2a2的異常高表達，該基因編碼一種葡萄糖轉運蛋白。

這個基因可能幫助這些蝙蝠處理來自含糖飲食的大量葡萄糖，確保它們在高能量活動（比如進食時懸停）期間能夠維持能量水平。

解剖結構在糖類處理中的作用

這項研究有一個有趣的發現，就是小腸的解剖特征與飲食中的糖攝入之間的關系。以水果和花蜜為食的蝙蝠，其十二指腸比食蟲蝙蝠更長，絨毛結構也更發達。

這些解剖結構的適應性增加了營養吸收的表面積，使這些蝙蝠能夠最大化其葡萄糖攝入量。

簡單來說，它們的腸道設計旨在從食物中提取每一分糖分，這是在食物匱乏的環境中生存所必需的特征。

這為什么重要

這些發現不僅僅與蝙蝠有關——它們告訴我們飲食如何隨著時間的推移驅動顯著的生理變化。例如，蝙蝠如何進化以處理不同的糖分，可以為我們提供關于其他動物（包括人類）如何適應飲食變化的見解。

這項研究還提出了腸道微生物組在這些過程中的作用問題，因為不同的飲食可以影響在腸道中繁榮的細菌類型，進一步影響新陳代謝。

這項研究的意義為我們研究其他物種的新陳代謝打開了新的大門。它讓我們重新思考飲食和進化之間的關系。

例如，其他動物的類似研究是否能揭示出相似的適應？這些發現如何應用于保護工作，特別是在棲息地和食物來源因氣候變化而改變的情況下？

下次你想到蝙蝠時，記住哦——它們可不僅僅是夜里的生物。它們是飲食如何以我們剛開始理解的方式影響生物學的例子。