دانشمندان خفاش‌های خون‌آشام را وادار به دویدن روی تردمیل کردند

خفاش‌های خون‌آشام ممکن است به خاطر خوردن خون و پرواز کردن در طول شب بدنام باشند، اما توانایی آن‌ها برای زنده‌ماندن با رژیمی غذایی که کاملا از خون تشکیل شده است، از ویژگی‌های منحصر‌به‌فردشان محسوب می‌شود.

بیشتر حیوانات برای تامین انرژی موردنیاز خود در طول روز کربوهیدرات و چربی می‌سوزانند. گرچه خفاش‌های خون آشام (Desmodus rotundus) به‌طور اجباری خون‌خوار هستند، یعنی برای بقا و تأمین انرژی خود فقط خون می‌خورند و نمی‌توانند از منابع غذایی دیگر استفاده کنند.

داشتن رژیمی که از خون تشکیل شده، جالب است، زیرا این رژیم غذایی به جای چربی‌ و قند، غنی از پروتئین (و درنتیجه اسیدهای آمینه) است.

پژوهشگران می‌خواستند بدانند که خفاش‌ها حین فعالیت بدنی چه نوع اسیدآمینه‌هایی را می‌سوزانند و اطلاعات بیشتری درباره عملکرد متابولیسم خفاش‌ها پیدا کنند. آن‌ها همچنین می‌خواستند خفاش‌ها را با گروهی از حشرات مقایسه کنند که آن‌ها نیز طی فرایند تکامل همگرا به جایی رسیده‌اند که فقط از خون تغذیه می‌کنند.

هرچند مطالعه روی خفاش‌ها ممکن است شما را به فکر پرواز بیندازد، خفاش‌های خون‌آشام در زمینه‌ی دویدن نیز توانایی بالایی دارند. این توانایی به خفاش‌ها کمک می‌کند طعمه‌ی خود را روی زمین شکار کنند و همچنین به این معنی است که آن‌ها می‌توانند روی تردمیل‌های مخصوص جوندگان بدوند. تردمیل مورد استفاده در مطالعه در اصل برای موش‌ها طراحی شده بود و برای استفاده خفاش‌ها تغییراتی در آن‌ها اعمال شد.

پژوهشگران ۲۴ خفاش را از ذخیره‌گاه باستان‌شناسی لامانای در ناحیه آرنج واک در کشور بلیز گرفتند (همه خفاش‌ها در پایان آزمایش در همان جا رها شدند). تیم پژوهشی برای اندازه‌گیری نحوه‌ی استفاده خفاش‌ها از اسیدهای آمینه، آن‌ها را وادار کردند با سه سرعت ۱۰، ۲۰ و ۳۰ متر در دقیقه روی تردمیل بدوند. قبل از هر جلسه دویدن، به خفاش‌ها یک وعده خون داده شد که حاوی خون معمولی گاو به‌عنوان کنترل یا خون حاوی گلیسین (اسیدآمینه غیرضروری) یا لوسین (اسیدآمینه ضروری) نشان‌دار شده با ایزوتوپ بود.

گروه پژوهشی این موضوع را بررسی کردند که آیا بدن خفاش‌های خون‌آشام اسید آمینه‌های ضروری را بیشتر برای ساخت پروتئین‌ها و آنزیم‌ها حفظ می‌کند یا ممکن است آن‌ها را مانند اسیدهای آمینه غیرضروری برای تأمین سوخت و انرژی استفاده کند؟

پژوهشگران سپس نفس خفاش‌ها را هنگام دویدن اندازه‌گیری کردند. آن‌ها با بررسی محتوای کربن در بازدم خفاش‌ها، متوجه شدند خفاش‌ها برای تامین انرژی هنگام دویدن، از اسیدهای آمینه موجود در وعده‌های غذایی اخیر خود استفاده می‌کنند، نه از کربوهیدرات‌های ذخیره‌شده در بدنشان.

پژوهشگران افزایش مصرف اکسیژن و تولید کربن‌دی‌اکسید را همگام با افزایش سرعت خفاش‌ها مشاهده کردند؛ اما تفاوت معناداری در نحوه استفاده خفاش‌ها از آمینواسیدهای مختلفی که به آن‌ها داده شده بود، مشاهده نکردند. وعده‌های خون تا ۶۰ درصد انرژی موردنیاز برای دویدن روی تردمیل را تامین می‌کردند؛ به این معنا که آن‌ها می‌توانند وعده غذایی اخیر خود را به سرعت به انرژی تبدیل کنند.

اسیدهای آمینه ضروری برای ما حیاتی هستند، زیرا نمی‌توانیم آن‌ها را به‌طور طبیعی در بدن خود تولید کنیم. ما باید این اسیدهای آمینه را ازطریق رژیم غذایی دریافت کنیم. این موضوع احتمالا برای خفاش‌های خون آشام نیز صادق است و پژوهشگران دراین‌باره کنجکاو بودند که آیا آن‌ها هم مانند ما به دو نوع اسیدآمینه متکی هستند یا خیر. نویسندگان این احتمال را مطرح کرده بودند که مسیر تجزیه‌ی یک اسید آمینه خاص بتواند با سرعت بیشتری نسبت‌به مسیرهای دیگر عمل کند، به‌طوری‌که نوعی از اسیدهای آمینه با سرعت بالاتری مورد استفاده قرار گیرند. اما این امر در آزمایش‌ها مشاهده نشد.

درحالی‌که وعده‌های غذایی خون می‌توانند در زمان فعالیت بالا به انرژی تبدیل شوند، عیبی نیز دارند: از آن‌جا که خون بسیار سریع به انرژی تبدیل می‌شود، ذخایر انرژی بدن خفاش‌ها سریع و زیاد مصرف می‌شود. این بدان معناست که خفاش‌ها ذخایر انرژی زیادی برای زمان‌های طولانی ندارند و ممکن است در صورت فقدان دسترسی به خون یا غذا برای مدت زمان طولانی، درمعرض خطر گرسنگی و کمبود انرژی قرار بگیرند.

البته، خفاش‌های خون‌آشام موجودات اجتماعی هستند و در گروه‌های کوچک زندگی می‌کنند. یکی از ویژگی‌های جالب آن‌ها این است که زمانی که یکی از اعضای گروه گرسنه باشد، خفاش‌های دیگر ممکن است خونی را که خود مصرف کرده‌اند، برگردانند تا به عضو گرسنه غذا بدهند.

به‌راحتی می‌توان خفاش‌های خون‌آشام را شیطانی توصیف کرد، اما این دیدگاه نادرست است. خفاش‌های خون‌آشام موجوداتی باهوش، اجتماعی و کوچک هستند که میلیون‌ها سال است نقش مهمی در اکوسیستم‌های استوایی ایفا می‌کنند. این موجودات، بخش‌ ضروری از چرخه طبیعت هستند و تأثیرات مثبتی بر محیط زیست دارند.

مقاله در مجله‌ی  Biology Letters منتشر شده است.