新浪科技综合:宿便能攒4年,这个大虫子因为排便火了新浪科技综合2020-07-10 11:47:440阅
来源:中国科普博览
吃喝拉撒是生命为维持新陈代谢而进行的基本活动 , 但谁能想到 , 在日本 , 一只虫却因为排便登上了新闻头条 。
5月25日 , 日本三重县水族馆饲养的一只大王具足虫时隔两年再次发生了排便 , 根据粪便中所含有的鳞片 , 可以确认排出的粪便来源并非是水族馆的饲料 , 而是入馆前的食物 。 三重县水族馆目前存活的5只大王具足虫 , 最早引进于2007年 , 最晚入馆的是2016年引进的 “27号”和“28号” 。 虽然不知道具体是哪只排出的粪便 , 但可以确定的是 , 这些宿便 , 至少已经在它们的肚子里呆了四年 。
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图1/8大王具足虫时隔两年排出的粪便中检查出的未消化的鱼的鳞片 , 来源:日本三重县鳥羽水族館还有更震惊的 , 2014年 , 该馆的大王具足虫“1号”绝食5年零43天后死亡 , 是目前已知绝食时间最长的动物之一 。 重点是 , 经过解剖 , 发现它的胃部组织正常 , 也就说它并不是被饿死的 , 而是正常衰老死亡 。
宿便能攒四年 , 还能持续五年时间不吃不喝 , 大王具足虫到底是什么样的存在?
拉屎都能火的大王具足虫长这样
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图2/82014年绝食5年死亡的大王具足虫“1号”(图片来源:?日本新闻网NNN)大王具足虫是世界上最大的等足目动物 , 生活在墨西哥湾和西大西洋等深海海域海底(200~2500米) , 体长一般在19-36cm左右 。 过去发现的最大的大王具足虫 , 体长达到76cm , 重约1.7kg 。
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图3/8一只体型巨大的大王具足虫与小猫的对比(图片来自沼津港深海水族馆)听到大王具足虫这个名字 , 大家都会以为它是昆虫类生物 , 而实际上它是一种甲壳类动物 , 属于等足目的大王具足虫身体扁平对称 , 有2对对称的触角和7对对称的步足 。 与它一样同属等足类动物的还有我们生活中常见的是潮虫(俗称团子虫 , 西瓜虫) 。
大王具足虫的步足 , 不仅可以用来走路 , 还可以用来游泳 。 由于它们生活在深海 , 人类对它们的研究和了解并不多 。 目前已知的是 , 大王具足虫是杂食性动物 , 它们的食物包括大型鱼类、鲸鱼的残骸 , 以及一些弱小的生命和有机物等 。
在深海的特殊环境下 , 食物并不充足 , 因此它们形成了少食、能耐饥饿的行为模式 。 这样的少食、绝食如何维持他们庞大的身体呢?科学家们认为 , 这是由于他们代谢非常缓慢 , 在水族馆的大王具足虫通常会一动不动地呆上数日 , 可想它们为了减慢代谢是多么耐得住寂寞 。 但是如此少的食物 , 怎样形成它巨大的体型 , 至今仍然未解 。 要了解大王具足虫的代谢为何如此缓慢 , 首先要知道一个定律 。
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图4/8日本三重县水族馆2013年7月引入的12号大王具足虫入馆后第一年排出的粪便中所含有的食物 , 包括鱼的骨骼 , 鳞片 , 纸片等等 。 图片来源:日本三重县鸟羽水族馆克莱伯定律——揭秘体重和代谢的亲“幂”关系
代谢 (Metabolism)是新陈代谢的简称 , 是生物体为了维持生命 , 在细胞、组织、器官中所发生的利用外界获取的无机物和有机物进行的一系列化学反应 。
代谢可以分为两类 , 一类是异化(分解) , 是将物质分解产生能量的过程 , 例如细胞呼吸 。 另一类是同化(合成) , 是使用能量合成物质的过程 , 如蛋白质 , 核酸 , 多糖和脂质的合成 。
不同种类的生物有着完全不同的代谢能力 , 但代谢速率遵循一定的规律 。
成年人处于绝对休息状态时 , 在20oC的室温下 , 每千克体重每小时可燃烧约1卡路里热量 。 但是 , 在同一情况下 , 大象每千克每小时仅燃烧1/2卡路里 , 而体型更小的老鼠单位体重却会燃烧70卡路里 。 这种单位体重代谢速率随着动物体重增加而发生的变化被总结为克莱伯定律 。
克莱伯定律提出于1947年 , 是生物学界最普遍的规则之一 , 从小鼠到鲸鱼 , 甚至肉眼不可见的原生动物都遵循克莱伯定律 。
详细来说就是 , 生物的代谢速率和体重的3/4次幂呈正比 , 单位时间所消耗的能量随着体重增加而增加 , 但单位体重所消耗的能量则随着体重的增加而相对减少 , 也即 , 体重越大 , 每千克体重每小时的代谢越慢 。
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图5/8修正后的克莱伯定律(注意坐标是指数)来源:https://medicalxpress.com/news/2018-02-base-metabolism-varies-mass.html大部分生物符合这个正常的基础代谢规律 , 但有少数种群存在一定偏离 。 2006年1月26日《自然》杂志上有一篇文章就指出 , 在对涉及43类总共500种并且覆盖6个大小数量级的植物进行研究后发现 , 3/4幂律在陆生动物中准确性非常高 , 鸟类的幂律数据大约是2/3 , 而植物重量与代谢率的比例关系接近于1 。
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