? ? ? ? ?巴瑤人每天都要潛入水中,經(jīng)常深入70多米深的水下捕捉魚類和其他動(dòng)物,一口氣能在水中待上13分鐘。
北京時(shí)間4月27日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,想成為優(yōu)秀的自由潛水者,或許應(yīng)該先從鍛煉脾臟開始。
這里有一個(gè)中學(xué)課堂里就能進(jìn)行的有趣科學(xué)實(shí)驗(yàn)。拿一個(gè)裝滿冰水的水桶,大小剛好可以把你的頭放進(jìn)去。然后把你的臉浸沒在水里,看看能堅(jiān)持多久。大部分人都無(wú)法堅(jiān)持超過1分鐘。對(duì)普通人來(lái)說(shuō),這樣的嘗試其實(shí)相當(dāng)危險(xiǎn)。不過,在這不到一分鐘時(shí)間里,你的身體會(huì)經(jīng)歷一些有趣的變化。為了保存氧氣,你的心跳速率會(huì)減慢(這種現(xiàn)象被稱為“心跳過緩”),你的四肢靜脈收縮,使你可以將含氧血液輸送到重要器官,比如心臟、肺部和脾臟。人類的脾臟位于腹腔的左上方,能儲(chǔ)存含氧的血紅細(xì)胞,并通過收縮體積將這些細(xì)胞釋放到你的血液里。
所有這些都是為了讓你在短暫的無(wú)氧期間存活下來(lái)。現(xiàn)在,把范圍擴(kuò)大。想象一下,當(dāng)你自由潛水到數(shù)十米深的冰冷海水里時(shí),會(huì)是什么樣的體驗(yàn)?沒錯(cuò),的確是很極端的體驗(yàn),但是就有那么一群人,幾千年來(lái)都在進(jìn)行著這樣的活動(dòng)。
這群人生活在印度尼西亞、菲律賓和馬來(lái)西亞之間的海島水域,被稱為巴瑤族(Bajau)。為了尋找食物,巴瑤人每天都要潛入水中,經(jīng)常深入70多米深的水下捕捉魚類和其他動(dòng)物,一口氣能在水中待上13分鐘。事實(shí)上,有些巴瑤人一天有多達(dá)60%的時(shí)間都在潛水捕魚。在閉氣潛水的時(shí)候,他們的身體也會(huì)經(jīng)歷類似前面描述的生理變化,但潛到幾十米深的水下要比把頭浸沒到水桶里復(fù)雜得多。如果普通人貿(mào)然地效仿巴瑤人潛水捕魚,則很可能會(huì)因此喪命。那么,巴瑤族人是怎么做到的呢?
一組研究人員希望找出這個(gè)問題的答案。在開始研究之前,他們推測(cè)這可能與巴瑤人的脾臟有某種聯(lián)系。人類的脾臟位于胸腔的正下方,是淋巴系統(tǒng)的重要組成部分,而淋巴系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)解人體的免疫系統(tǒng)。脾臟可以作為一種血液控制器,隨時(shí)監(jiān)控體內(nèi)循環(huán)的血紅細(xì)胞數(shù)量。當(dāng)你長(zhǎng)時(shí)間屏住呼吸時(shí),你無(wú)法吸入任何氧氣,因此只能使用之前儲(chǔ)存起來(lái)的東西。
由于脾臟儲(chǔ)存著血紅細(xì)胞,因此更大的脾臟應(yīng)該就意味著更強(qiáng)的閉氣能力。此外,研究人員已經(jīng)知道脾臟的收縮是哺乳動(dòng)物潛水反射的重要組成部分,就像你把頭浸沒到水桶里時(shí)發(fā)生的反應(yīng)一樣。因此,研究人員推測(cè),巴瑤族人可能隨著時(shí)間推移演化出了體積更大的脾臟。
據(jù)發(fā)表在近期《細(xì)胞》(Cell)雜志上的研究結(jié)果表明,他們的推測(cè)是對(duì)的。研究第一作者梅麗莎·伊拉爾多(Melissa Ilardo)遇到了一群生活在印度尼西亞蘇拉威西島附近的巴瑤人。在便攜式超聲儀的幫助下,她拍攝了這群巴瑤人的脾臟圖像,并對(duì)其體積進(jìn)行了測(cè)量。為了比較,她還測(cè)量了附近其他人群的脾臟大小,這些人雖然與巴瑤人有著共同的祖先,但已經(jīng)不再潛水。伊拉爾多發(fā)現(xiàn),與附近生活的薩盧安人相比,巴瑤人的脾臟平均大了50%。
在研究人們?nèi)绾芜m應(yīng)某些地區(qū)的生活方式,或者從事某些不適合普通人的活動(dòng)時(shí),科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了好幾種類似的巧妙機(jī)制。2014年,研究人員對(duì)生活在西藏高海拔地區(qū)低氧環(huán)境下的人群進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)他們都具有一個(gè)基因突變,能避免身體血液循環(huán)中存在過多的血紅細(xì)胞。過多的血紅細(xì)胞會(huì)隨著時(shí)間推移而導(dǎo)致健康問題,但身體在高海拔環(huán)境中的一般反應(yīng)是:增加血液中血紅蛋白和血紅細(xì)胞的數(shù)量,因?yàn)橹挥兴鼈兪菙y帶氧氣的。通過抑制這種反應(yīng),你就可以在高原環(huán)境中生活,而沒有潛在的負(fù)面健康影響。
不過,這項(xiàng)關(guān)于巴瑤族自由潛水者的新研究表明,人的身體能演化出各種方法,來(lái)應(yīng)對(duì)不同的危險(xiǎn)情況,每一種方法都是獨(dú)一無(wú)二的,都只是用來(lái)處理某個(gè)緊迫的問題。與西藏人不一樣,巴瑤人并不總是處于低氧狀態(tài)。相反地,他們經(jīng)常是從正常的呼吸狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)入閉氣無(wú)氧的狀態(tài)。因此,更大的脾臟能在極短時(shí)間內(nèi)收縮并釋放出更多的血紅細(xì)胞,使他們能安然無(wú)恙。
雖然研究人員知道一些基因突變也能幫助調(diào)節(jié)高海拔居民的血紅細(xì)胞數(shù)量,但對(duì)于脾臟體積增大的原因,我們還不得而知。伊拉爾多和她的團(tuán)隊(duì)對(duì)巴瑤人的基因組進(jìn)行了測(cè)序,發(fā)現(xiàn)他們具有一個(gè)能導(dǎo)致某種甲狀腺激素增加的基因,而這種激素可能會(huì)影響脾臟的大小。這些結(jié)果還需要進(jìn)一步研究才能確定。
那么,巴瑤人能幫助我們普通人也變得更強(qiáng)嗎?也許吧。在一條相關(guān)新聞中,該研究的另一位作者Eske Willerslev指出,生活在極端環(huán)境中的人群能夠提供大量有關(guān)基因和生理特征如何適應(yīng)惡劣環(huán)境的信息,而科學(xué)家對(duì)這些人群的研究非常少。如果能對(duì)他們有更多的了解,將幫助我們獲得新的醫(yī)療方法,造福所有人類。比如對(duì)低氧環(huán)境人群的了解越多,或許就能幫助醫(yī)生更好地治療重癥監(jiān)護(hù)病房中血液含氧量很低的患者。
接下來(lái),研究人員計(jì)劃進(jìn)一步研究脾臟大小與潛水能力的關(guān)系,以及這是否與人體中某種甲狀腺激素的產(chǎn)生存在關(guān)聯(lián),他們希望能發(fā)現(xiàn)一些新的生理機(jī)制。(任天)
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