蝙蝠心跳每分钟1000次,为什么还有30年的寿命?

世界上的哺乳动物,的确有着心跳速度越慢、寿命越长的总体趋势,心跳速度越慢,表明新陈代谢的速度就越慢,细胞分裂、老化的速度也就越慢,寿命也就越长,就像乌龟,在休眠的状态下每分钟心跳仅有2次,人们从它的身上学习了龟息方法,调整自己的呼吸的频率,以此来修心养性。那么蝙蝠的心跳可以达到每分钟1000次,那么其寿命还能达到30年呢?

蝙蝠是哺乳动物中唯一能够自主飞行的种类,全世界共有960种,数量仅次于啮齿类动物。其最大的特点就是前肢和后肢之间通过皮膜相连,前肢除前爪、后肢的根部都成为了皮膜的主要骨架,这层皮膜就是蝙蝠的翼膜,表面光滑无毛,最大限度减少了飞行中的空气阻力。蝙蝠的四肢逐渐在适应飞行的过程中退化,根本无力支撑自身重量而自行进行站立和行走,只能通过倒挂的方式来休息。

蝙蝠身上携带着上千种病毒,其中有100多种会对人类健康产生威胁。而蝙蝠在飞行中,其心跳可以达到1000次每分钟,新陈代谢速度明显加快,能量消耗水平也明显提高,体温上升非常快,达到42度,在这种高温模式下,其身上的病毒活性受到极大的抑制,避免了病毒对其身体的侵害。

但是,蝙蝠并不是任何情况下的心跳都是这么快,据研究,蝙蝠的飞行时间,一般仅占其全天活动量的20%,其它时间都在倒挂着休息,在休息时,其体温迅速下降到38度左右,新陈代谢速度也迅速降低,心跳水平保持在每分钟100次左右。另外,蝙蝠在气温较低时,还有冬眠的习惯,在冬眠时,其心跳每分钟仅有3-5次,这和其它动物的休眠一样,能量消耗水平极低,身体细胞的分裂将降到最低水平。

另外,蝙蝠在长期的进化过程中,拥有了细胞DNA的修复功能,在高心跳、高新陈代谢水平的条件下,即使细胞分裂速度很快,本来应该老化的细胞可以在修复功能的加持下,重新恢复原有的活力,也就是说无形中增加了细胞分裂增生的能力,在一定程度上也会增加蝙蝠的生命。

很多人不太关注蝙蝠的存在,也不太了解蝙蝠这类动物,因为在日常生活中我们和蝙蝠碰面交集的机会还是很少的。导致这种局面的原因有两个:一是它们的生活习惯都是昼伏夜出,白天的时候只会找到一个隐蔽的位置吊起来睡觉,晚上才出门去捕猎填饱肚子。二是蝙蝠的活动范围和人类重叠面积还是很小的,一般都是在偏僻树林或者山洞中。

蝙蝠这类生物是很特别的存在,在哺乳纲下目前已知有5686个物种,常见的如啮齿目、食肉目、食虫目、灵长目等等,但唯独有翼手目下的成员具备飞行能力,哺乳动物想要在天上翱翔是非常困难的事情。当然人类通过聪明的大脑,制造出了工具,带着我们飞上天空。翼手目是哺乳动物下仅次于啮齿目的第二大类群,共包含2亚目19科185属962种,它们都可以被称为蝙蝠。

这类动物有特点一是奇丑无比(想不通为什么有人下得去口),第二就是它们非常的“毒”,当然这里的毒指的是携带的病毒,科学家到目前为止已经在200多种蝙蝠身上,发现了4100多种病毒,其中大家非常熟知的就有埃博拉病毒、SARS病毒等等。

蝙蝠携带大量病毒但是却非常高寿,它们的寿命有的可以超过30年,这与大多数哺乳动物相比都是比较长的了。蝙蝠因为需要飞行因此消耗的能量既多又快,因此蝙蝠的新陈代谢是非常快的,平均温度38-41摄氏度,就是人类高温时候的状态。而心跳次数每分钟超过1000次,由此可知蝙蝠就是时时刻既发烧又心跳加速。

一般都是体型较大的动物寿命长,心跳速度较慢的动物寿命长,例如蓝鲸体型既大同时潜水心跳可以低至每分钟2次,它们的寿命差不多可以达到80岁。而蝙蝠就是不太寻常了,心跳每分钟千次以上,寿命竟然可以达到30年,不走寻常路自然啊!

主要原因还是进化过程中具备了超高DNA损伤修复能力,即使新陈代谢速度再快,细胞分裂的速度再快,也不用害怕基因损伤了。这就是蝙蝠的超能力了,任何动物都无法比拟,24小时40摄氏度高温,每分钟超过1000次的心跳,就像是一个涡轮增压发动机,连续不停的运转30年,同时身怀数百种病毒,可以说蝙蝠真的很强大。

蝙蝠已经尽最大努力让自己长的不像是一个食材,每天昼伏夜出同时生活在偏远山洞避开人类,我们就不要再去主动招惹了。去超市买块“正经肉”来吃,它不香吗?


文/杜若,图片来源网络侵删。

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蝙蝠的寿命长,不只是心跳频率的原因,还与它们的新陈代谢、DNA修复水平以及免疫系统有关。

第一,心跳快慢不能作为寿命长短的唯一标准;

第二,蝙蝠的心跳并不是一直都快,不同状态下的心跳速度差异很大;

第三,目前已知的蝙蝠寿命长的原因。

心跳与寿命的关系

对于生物来说,心跳快慢和寿命长短的关系并不是一定的。冷血动物(变温动物)中,乌龟和青蛙的心跳速度都很慢,每分钟大约为10次,但是乌龟的寿命长达百年,青蛙的寿命10年左右。温血动物(恒温动物)中,兔子和裸鼹鼠的心跳速度都在每分钟200次左右,但是兔子平均只能活到10岁,裸鼹鼠的寿命长达30年。所以,不能把心跳快慢作为寿命长短的唯一标准

现在已有的研究只能说明,动物的心跳速度和寿命长短负相关,和体重大小正相关,这是在大量统计数据的基础上得出的结论,并不是公式或者判断的依据,也就是说,不能想当然的以某个动物的心跳速度推测出其寿命。如果把相关性理解成“正比”或者“因果”,就会产生误解

蝙蝠的心跳

我们先分别以蝙蝠的心跳和寿命作为参考进行一个简单的比较:

  • 与心跳速度相近的动物相比,蝙蝠的寿命更长

蝙蝠,心跳每分钟600-1000次,寿命20-30年;

老鼠,心跳每分钟600-700次,寿命1-3年;

仓鼠,心跳每分钟400-500次,寿命2-3年。

  • 与寿命长短相近的动物相比,蝙蝠的心跳速度更快。

蝙蝠,寿命20-30年,心跳每分钟600-1000次;

猴子,寿命20-30年,心跳每分钟200-250次;

长颈鹿,寿命27-29年,心跳每分钟100-150次;

马,寿命20-30年,心跳每分钟30-40次。

可见,蝙蝠确实不符合“心跳速度和寿命长短负相关”的结论,但同时,蝙蝠可能是不同状态下,心跳差异最大的动物之一。非冬眠期间,蝙蝠静止状态下的心跳大约为每分钟600下,飞行中的心跳速度则能够达到每分钟1000次左右;冬眠期间,蝙蝠的体温会降低,心脏和呼吸频率也会大大降低,心跳每分钟大约只有20次,飞行中的心跳和冬眠时的心跳相差50倍。乌龟正常情况下心跳每分钟大约为10次,冬眠时降为每分钟2次,箱龟冬眠时,心脏更是每5到10分钟才跳一次;黑熊正常情况下心跳为每分钟40次,冬眠时降至每分钟8次;旱獭正常情况下心跳为每分钟120次,冬眠时降至每分钟3、4次。

心跳以外,蝙蝠的不同之处

除了心跳在不同状态下的差异大之外,蝙蝠寿命长还有许多其他因素。目前已知的包括,新陈代谢快、DNA修复水平高以及免疫系统强大,这三方面密切相关。

  • 新陈代谢。蝙蝠是唯一能飞的哺乳类动物,也因为要飞,翅膀得不停地振动,导致能量消耗大,新陈代谢就会加快。据研究,蝙蝠的新陈代谢水平飞行时会增长15到16倍。

  • DNA修复水平。新陈代谢过快会产生许多副作用,比如氧化性损伤、DNA损伤等等,长期处在这种情况下,蝙蝠的抗氧化应激能力不断增强从而适应。

  • 免疫系统。高水平的DNA损伤修复,使得免疫系统一直处在工作状态,不断地作出反应,即免疫系统始终经历着受刺激-被激活-调节-控制-修复的过程。

关于蝙蝠这种动物,还有许多尚未解开的谜题,而且由于种群数量多、昼伏夜出的习性等,研究蝙蝠很不容易,从蝙蝠新物种的发现,到蝙蝠行为的观察,再到基因、病毒的分析都还在进行中。

蝙蝠有许多生物学特征都值得科学研究,蝙蝠是唯一飞行的哺乳动物,有超声波视觉,是多种跨物种病毒病原菌的携带者以及蝙蝠的长寿。蝙蝠的平均寿命通常长达20年,在一些蝙蝠物种中,甚至超过30年,蝙蝠的长寿主要体现以下两个方面。

哺乳动物的寿命与体型大小有关。非洲象的平均寿命是70岁,蓝鲸可以活到90岁,老鼠只能活一到三年。人类被认为是相对长寿的动物,根据体型调整后,人类的寿命是大多数哺乳动物的四倍,是近亲灵长类动物的两倍。但蝙蝠的相对寿命远远超过这个数字,是同样大小的哺乳动物的8倍。

在恒温哺乳动物中,静息心率与寿命呈负相关。即使是在面对人类的研究中,静息心率的增加普遍与更高的死亡风险相关,例如在一项针对我国健康体检人群的大型研究中,那些正常高静息心率(每分钟80到99次)的人比那些适宜心率(每分钟60到69次)的人寿命短40%。然而再一次,蝙蝠体现出超长寿命,蝙蝠飞行时心率高达1000,按照这个计算,蝙蝠的寿命只有5年。

基于以上两个事实,科学家一直将蝙蝠作为健康衰老的重要模型。2017年,科学家发现蝙蝠其中一个长寿的秘密,即蝙蝠可以改变了它们的心率,使身体适应在极高能量负荷和极低能量负荷下工作。当蝙蝠飞行时,心率高达每分钟1066次,但当蝙蝠休息时,它们的心跳会周期性地急剧减慢,减慢到每分钟200-300次,这种减慢能够持续约6分钟,每小时可能发生几次。一天下来,这种调整可以节省10%的能量。

此外,2019年的另外一项研究发现,生活在极端纬度地区的冬眠蝙蝠比生活在赤道附近的蝙蝠寿命更长。这与这些蝙蝠调整体温波动的能力有关,由于高纬度地区往往需要较长的冬眠时间,冬眠的蝙蝠能够及时调整自己的体温,使其在冬眠期间下降,代谢率也就下降。

这是蝙蝠使用的算法系统决定的事。

因为进化过程中蝙蝠选择了飞行,而飞行时需要非常高的新陈代谢速率,蝙蝠飞行时心率可高达800~1000次每分钟。飞行导致的代谢升高,导致氧化应激水平也会升高,为了对抗飞行带来的这些结果,在500万年前的一次基因突变中,蝙蝠演化出独都DNA损伤修复的能力,它们的体细胞有极限的的分裂次数(5000次),远超人类的体细胞通常分裂次数的50~100次,DNA修复使得细胞分裂从不出错,不会诱发癌症。

这种演化使得蝙蝠寿命有逆天的30年,而题主提到的仓鼠心跳次数才500次,寿命却只有3年。

价值

在生态系统中的价值

目前,生态系统的保护已经是人所共知的话题,而在生态系统的保护中尤其要注意关键物种的保护,一旦这些关键种数量发生大变化,就容易导致生态系统平衡的破坏,在热带和亚热带地区的原始森林中,大蝙蝠亚目的蝙蝠(果蝠)往往是关键种。这里涉及到动植物协同进化的问题:大多数热带植物幼体根本无法在亲本的阴影里正常发育,一些母树甚至产生毒素阻止其幼树成熟(化学他感作用)。因此,植物种子必须传播到远离亲本的地方才能保证种群的繁衍和扩散,果蝠便将大量果实带到远离母树的地方,吃完果实后将种子扔掉,种子落地、发芽、生根,逐渐生长成茂盛的植物。对于无花果一类包含很多小种子的果实,果蝠将整个果实吃掉,种子随后被蝙蝠排泄到各处。研究表明,有些无花果只有经过果蝠或鸟类胃的消化才能发芽。

它的呼吸频率可能很低。

蝙蝠心跳每分钟达1000多次,为什么还有30年的寿命?

我们都知道,通常情况下心跳越慢的动物寿命相对越长,比如已知被认为是地球上生存过的体积最大的动物蓝鲸,它在潜水的时候心跳可以低至2次每分钟,其寿命长达80岁。而白鹤、丹顶鹤等鸟类的心跳也比较慢,由于一般能活60年左右而与苍松相提并论,有“松鹤延年”、“松龄鹤寿”,乃长寿的象征。

那么为何蝙蝠的心跳可达1000多次每分钟,基本上是狮虎等大型哺乳类动物的近20倍,而其寿命竟然要比狮虎等动物还要长呢?这归根结底还得从蝙蝠自身的生理机制来分析。

蝙蝠的新陈代谢

蝙蝠的新陈代谢速度极快,拥有超强的DNA损伤修复能力,这些是很多动物都望尘莫及的,蝙蝠在飞行中每天平均消耗的能量是普通哺乳动物的二十多倍,这也是蝙蝠长期处于高烧状态的原因,这种高温会不断对蝙蝠的DNA造成破坏,这也就迫使蝙蝠进化出了一套强有力的DNA修复机制,这种损伤修复能力是让人类都羡慕的,有研究说如果人类拥有这种能力,那么人类的寿命将比现在延长三到四倍。

蝙蝠超强的免疫系统

蝙蝠具有超强的免疫系统,蝙蝠其实是一种很毒的生物,自身携带四千多种病毒,其中较为厉害的冠状病毒就有五百多种,可以形象的称它为一个会移动的“病毒库”,这也是很多影视中把蝙蝠作为邪恶象征的原因。

而蝙蝠之所以携带如此多的病毒却仍能拥有长达三十年的寿命,就是其拥有超强的免疫系统,我们都知道人类发烧体温上升一度,免疫系统能力就提升一倍,这也就很好理解蝙蝠体温长期处在发烧状态的原因了。

蝙蝠类是目前唯一真正能够飞翔的哺乳动物,且具有昼伏夜出的习性,原本是蛇类、蜥蜴、猛禽、猫科动物等捕食的普通对象,而现在关于蝙蝠的研究一时又兴起了,主要是现在新型冠状病毒的流行,而这种冠状病毒很可能来源于野生动物(可能是中华菊头蝠),如果真是这样的话,人类吃蝙蝠导致现在的家仇国难,那么这真的是大自然对人类的报复了。

总之,蝙蝠既长得丑陋,又是万毒之源,按理说与美食完全沾不上边,但人类真是吃无下限,活生生吃掉了上万亿,希望经历了这次疫情之后,我们能吸取教训,珍惜野生动物、善待野生动物,拒绝野味,守护人类健康。

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