吸血蝙蝠以及传说中的嗜血——这些都是噩梦的素材。“从本质上讲,他们是活的德古拉,”德国法兰克福LOEWE转化生物多样性基因组学中心的基因组学家迈克尔·希勒(Michael Hiller)说。这些微小的蝙蝠生活在中美洲和南美洲的森林和洞穴中,经常捕食牲畜,是唯一一种能捕食动物的哺乳动物只吃血.希勒和他的同事对蝙蝠基因组的新研究有助于解释它们如何能够在如此缺乏营养的饮食中生存。

尽管吸血鬼电影将血液视为灵丹妙药,但这种水汪汪的液体几乎不含碳水化合物和脂肪,而且热量也很低。由于这些缺陷,吸血蝙蝠的胰岛素水平比其他哺乳动物要低,为了获得足够的营养,每顿饭必须喝掉体重1.4倍的血。然而,喝这么多血是危险的,因为血中含有高浓度的铁,会对消化道和肝脏造成严重破坏。尽管吸血蝙蝠的体重比一节AA电池重一点,但据估计,它们在饮食中消耗的铁是普通人的800倍。

长期以来,科学家们一直困惑于吸血蝙蝠是如何在如此贫乏的食物中生存下来的。为了回答这个问题,希勒和他的同事们最近利用最先进的测序技术,深入研究了这些传奇吸血动物的遗传学。他们拼凑并分析了普通吸血蝙蝠的基因组(“蝠),并将其与其他26种蝙蝠的基因组进行比较,希望找出帮助吸血蝙蝠消化血液的特定基因。

他们的研究结果发表在周五的杂志上科学的进步,当涉及到饮用血液的遗传学少即是多。研究人员发现,与其他物种相比,吸血蝙蝠在进化过程中实际上失去了13个关键基因,其中10个是以前未知的损失,而不是产生额外的基因来帮助处理血液。“通常情况下,当我们听到突变破坏基因时,我们认为这是一个坏主意,”希勒说。“但在这项研究中,我们发现,失去某些基因有助于适应这种非常特殊的饮食。”

从蝙蝠的大脑到肠道,这些被删除的基因的分支在任何地方都很明显。由于动物的低糖饮食,一些缺失负责减少胰岛素分泌,而胰岛素分泌不那么重要。另一些则减少了甜味和苦味感受器的数量,使蝙蝠对它们舔舐的血液的有毒味道不那么敏感。

其中一项删除与雕刻有关吸血蝙蝠奇怪的胃。Fairleigh Dickinson大学的蝙蝠生物学家梅丽莎·英加拉(Melissa Ingala)没有参与这项研究,她说,它的形状像一只松软的风袜,专门用于单一任务。她说:“这种形状已经进化成像水球一样充满,尽可能多地从血液中吸收水分,这样它们就只剩下血液中实际的固体细胞成分了。”这意味着吸血蝙蝠必须在进食后立即开始排尿,以排出所有在胃里晃荡的多余水分,从而减轻它们的体重。

另一种丢失的基因叫做REP15,它曾经负责将铁保持在蝙蝠的血液中,并使其远离肠道。如果没有这种权宜之计,铁就能沿着肠壁渗入细胞。但研究人员假设,这种渗透实际上对蝙蝠是有好处的。这些肠细胞寿命很短,很容易更换,这意味着蝙蝠可以通过消化系统排出它们,并将它们排出富含铁的粪便,而不是让额外的铁继续通过血液循环。

吸血蝙蝠的大脑也可能受益于偶然的基因丢失。CYP39A1是一种主要负责降解胆固醇消化副产物的基因。没有它,蝙蝠大脑中所谓的代谢物的水平会飙升。过去的研究已经确定,较高水平的代谢物有助于提高啮齿动物的记忆力、学习能力和社交能力。这可能有助于解释为什么吸血蝙蝠看起来比它们的蝙蝠兄弟更聪明,更善于社交。

这种潜在的认知能力增强和社交能力增强帮助蝙蝠在吸血的生活方式中生存下来。由于饮食缺乏营养,吸血蝙蝠的能量储备不足,这使它们特别容易挨饿。连续几个晚上不吸血通常是致命的。所以吸血蝙蝠会很乐意帮助饥饿的栖息伴侣将血液回流到同伴的嘴里.值得注意的是,蝙蝠经常会回报这种帮助,提供血液感谢那些曾经帮助过他们的人。这就使得拥有强大的记忆力变得至关重要。英加拉说:“吸血蝙蝠在相互分享食物的基础上,彼此建立了长期的友谊。”在吸血蝙蝠这个富有同情心的世界里,血液是一道菜,最好与你在乎的人分享。