

在地球上数量众多的蛇中,蟒蛇以其整吞猎物的惊人能力而闻名。有些蟒蛇品种甚至被发现能够捕食鹿、牛,甚至鳄鱼,但它们不像大多数动物那样每天都进食。虽然科学家们几十年来一直在观察它们的进食模式,但对这如何影响它们的心脏知之甚少。事实证明,为了做到这一点,蟒蛇会迅速提高它们的心率、体重和能量输出,仅仅是为了吃一顿饭。
一项于 8 月 19 日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上的研究发现,蟒蛇的心脏似乎变得不那么僵硬,即使在血泵肌肉正在进行进食如此大量食物所需的工作时也是如此。通过进一步的研究,了解蟒蛇心脏如何做到这一点有一天可能会应用于人类的心脏疾病。
大吃大喝与禁食
在野外,由于食物稀缺,蟒蛇经常数月不进食。当它们最终找到食物时,它们会大吃特吃,通常会吃下相当于自己体重一倍的食物。
[相关:科学家提议多吃蟒蛇肉。]
“能够进行长时间且无害的禁食期,并且能够间歇性地摄取这些大餐,这对它们的生存至关重要,”研究合著者、科罗拉多大学生物学家莱斯利·莱因万德 (Leslie Leinwand) 告诉《流行科学》。“这种生活方式的一种适应性反应是,在进食后的一周内,它们几乎所有的器官都会变大,在食物消化后,它们的器官又会缩小到比禁食时略大一点。”
为了进一步了解它们的进食方式对身体的影响,莱因万德和她的团队比较了球蟒(Python regius)的心脏。一组蟒蛇已经禁食了 28 天。另一组则吞食了相当于其体重四分之一的整只老鼠。

与未进食的蟒蛇相比,进食后的蟒蛇体重增加了近 25%。进食后,心脏的整体结构基本保持不变。
在进食的蟒蛇中,心脏肌小纤维——心肌细胞中帮助心脏收缩的单个单元——产生了更大的力量来吞食。心脏肌小纤维松弛得更慢,张力也更小,而禁食蟒蛇的心脏肌小纤维则更紧张。在进食的蟒蛇中,心肌细胞中改变基因对生理压力反应方式的染色质也比禁食的蟒蛇更不容易凝聚。
帮助心脏泵血的心室组织在进食的蟒蛇中也比禁食的蟒蛇更不僵硬。根据该研究,在进食大量食物后,蟒蛇的心脏只需要 24 小时就能变得不那么僵硬。
[相关:压力大的响尾蛇只需要朋友们的一点帮助。]
“僵硬”心脏的未来应用
心脏僵硬在动物心脏中可能是一个问题,因为它会阻碍血液正常流动。在人类中,心脏淀粉样变性或“僵硬心脏综合征”会导致心律失常和心脏信号错误。对蟒蛇而言,它们的心脏似乎避免了“僵硬心脏”的弊端。它们的心脏变得更具弹性,同时仍能产生吞食猎物所需的力量。
“我们已经证明,这种器官尺寸的增加是我们称之为生理性(或健康性)的,”莱因万德说。“在心脏中,这种增加是高度训练有素的运动员身上看到的。”
然而,仍需进一步研究,以确定这如何能够帮助人类心脏。
“如果我们能够应用蟒蛇这种能让心脏健康地做到这一点的生物学原理,那对于心脏病患者将非常有帮助,”莱因万德说。“世界上有许多迷人的生物学现象,可以让我们对疾病有更好的理解和治疗。”