

很少有捕食者能将猎物整个吞下。而能消化掉猎物连骨头一起的,更是少之又少。但对于某些爬行动物,例如缅甸蟒 (Python bivittatus) 而言,富含钙质的骨骼并非消化难题——而是生存必需。
多年来,爬行动物学家一直在努力理解,骨骼不仅对蛇无害且有益,其生物学机制如何调节消化骨骼的时间和数量。现在,研究人员认为他们已经找到了隐藏在特殊细胞“隐窝”中的解释。他们的研究成果本周发表在《实验生物学杂志》(Journal of Experimental Biology) 上。
由法国蒙彼利埃大学动物学家 Jehan-Hervé Lignot 共同领导的一个团队,开始利用光学和电子显微镜观察缅甸蟒的肠道,以更好地了解它们禁食和进食的饮食周期。Lignot 很快在蛇的肠壁(即上皮)上发现了微小的、未识别的物体。
“当我开始分析这些‘球状物’时,我最初认为它们可能是一些骨碎片。但很快就证明是错误的,” Lignot 告诉《Popular Science》。“然后,就产生了这些颗粒可能由肠道和一种特殊细胞类型产生的假设。”
随后的形态学分析证实了这一理论:这些球状物是由一种新发现的细胞中的钙、铁和磷产生的。具体来说,这些颗粒存在于 Lignot 描述的这些狭窄、特化的细胞内的“隐窝”中——但最初并不清楚这些细胞被编程来做什么。
为了找出答案,研究人员在给蟒蛇喂食三种不同饮食后,研究了它们的肠道细胞——一种标准的全鼠饮食,一种低钙的“无骨猎物”变体,以及一种无骨老鼠但注射了高于正常水平钙质的版本。
当只喂食无骨食物时,蟒蛇随后缺乏相同的富含钙和磷的颗粒。但当它们食用带骨老鼠或高钙饮食时,蛇的细胞隐窝中就充满了钙、磷和铁的球状物。此外,这些蟒蛇的粪便中不含骨骼碎片,表明骨骼已被完全溶解。
Lignot 指出,尽管专家之前曾在昆虫和甲壳类动物中发现过类似的颗粒,但他的团队是第一个在脊椎动物中发现类似物质的。此后,他和他的合作者还在多种其他蟒蛇和蚺蛇物种,以及有毒的墨西哥毒蜥身上发现了这种消化骨骼的细胞。
至于一只普通野生蟒蛇能消化多少骨头,Lignot 并不确定——但他提供了一个粗略的估计。
“这是一个难题……蛇可以捕获其体重 30% 以上的猎物,”他说。“如果我们考虑到,如同人类一样,我们的骨骼约占我们体重的 9-10%,那么你可以从猎物的骨骼中获得大量的离子,这些离子在胃中被完全溶解。”
虽然 Lignot 此后已转向其他研究领域,但他希望其他研究人员能继续在其他脊椎动物中寻找这种新发现的细胞类型。
“进化分析将是了不起的,”他说。