新热带蝙蝠如何改变我们对糖代谢的理解

蝙蝠在新热带地区密集而多样的森林生态系统中扮演着至关重要的角色。这些夜行生物的神秘生活方式和它们处理食物的独特方式让人着迷。

最近的研究揭示了不同蝙蝠物种如何进化出独特的适应性来处理各种糖分，阐明了饮食如何影响进化变化。

改变一切的研究

在 《自然生态与进化》 上发表的一项研究考察了新热带蝙蝠的饮食习惯，揭示了它们的糖代谢与其进化历史的紧密联系。

研究人员分析了29个物种，并探讨了蝙蝠如何处理三种关键糖分：海藻糖（在昆虫中常见）、蔗糖和葡萄糖（存在于水果和花蜜中）。

这些发现既迷人又复杂，给我们提供了一个新的视角，帮助理解这些动物是如何适应其独特饮食的。

食虫蝙蝠与食果蝙蝠

其中一个最有趣的发现是食虫蝙蝠与以水果或花蜜为食的蝙蝠在糖分吸收上的差异。

食虫蝙蝠对一种在昆虫血淋巴中发现的糖——甘露糖表现出强烈的代谢反应。这并不奇怪，因为它们的饮食主要是昆虫。

这些蝙蝠能够高效地将甘露糖分解为葡萄糖，为它们的夜间捕猎提供了稳定的能量。

另一方面，主要以水果和花蜜为食的蝙蝠在摄入蔗糖和葡萄糖后显示出更高的血糖。

一些物种的血糖超过750 mg/dL，说明它们的身体在快速提取这些糖的能量方面已经优化。这种快速吸收葡萄糖的能力可能是它们在富含糖的饮食中生存的关键适应。

糖分吸收背后的遗传秘密

研究人员对22个物种进行了基因组分析，发现某些消化酶和葡萄糖转运蛋白经历了正向选择。

例如，酶海藻糖酶对于分解海藻糖至关重要，在食虫蝙蝠中受到正向选择的影响。

相比之下，比如蔗糖酶和异麦芽糖酶这样的酶，帮助将蔗糖分解为葡萄糖和果糖，在以花蜜为食的蝙蝠中显示出正向选择。

这项研究还强调了不同蝙蝠物种根据饮食的不同，如何表达特定的葡萄糖转运蛋白基因。例如，饮花蜜的蝙蝠表现出基因Slc2a2的异常高表达，该基因编码一种葡萄糖转运蛋白。

这个基因可能帮助这些蝙蝠处理来自含糖饮食的大量葡萄糖，确保它们在高能量活动（比如进食时悬停）期间能够维持能量水平。

解剖结构在糖类处理中的作用

这项研究有一个有趣的发现，就是小肠的解剖特征与饮食中的糖摄入之间的关系。以水果和花蜜为食的蝙蝠，其十二指肠比食虫蝙蝠更长，绒毛结构也更发达。

这些解剖结构的适应性增加了营养吸收的表面积，使这些蝙蝠能够最大化其葡萄糖摄入量。

简单来说，它们的肠道设计旨在从食物中提取每一分糖分，这是在食物匮乏的环境中生存所必需的特征。

这为什么重要

这些发现不仅仅与蝙蝠有关——它们告诉我们饮食如何随着时间的推移驱动显著的生理变化。例如，蝙蝠如何进化以处理不同的糖分，可以为我们提供关于其他动物（包括人类）如何适应饮食变化的见解。

这项研究还提出了肠道微生物组在这些过程中的作用问题，因为不同的饮食可以影响在肠道中繁荣的细菌类型，进一步影响新陈代谢。

这项研究的意义为我们研究其他物种的新陈代谢打开了新的大门。它让我们重新思考饮食和进化之间的关系。

例如，其他动物的类似研究是否能揭示出相似的适应？这些发现如何应用于保护工作，特别是在栖息地和食物来源因气候变化而改变的情况下？

下次你想到蝙蝠时，记住哦——它们可不仅仅是夜里的生物。它们是饮食如何以我们刚开始理解的方式影响生物学的例子。