啄木鸟“脑震荡”·Y染色体与健康·水果与抑郁

作者：杨超月

生物学科技信息|啄木鸟“脑震荡”·Y染色体与健康·水果与抑郁·企鹅进化机制·卵细胞休眠·长江白鲟灭绝·温血动物·胚胎纠错

2022-07-31 09:30 来源: 语文实验室

原标题：生物学科技信息|啄木鸟“脑震荡”·Y染色体与健康·水果与抑郁·企鹅进化机制·卵细胞休眠·长江白鲟灭绝·温血动物·胚胎纠错

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啄木鸟“脑震荡”·Y染色体与健康·水果与抑郁

啄木鸟“咚咚咚”

却不会脑震荡之谜揭开

摘自7月15日《科技日报》报道，长期以来，科学家们一直想知道啄木鸟为何能够反复用力敲击树干却不损伤它们的大脑，目前一种看法是，它们的头骨应该像减震头盔一样。14日发表在 Current Biology 杂志上的论文驳斥了这一观点，计算表明，任何“减震功能”都会阻碍啄木鸟的啄食能力，实际上啄木鸟的头部更像是硬锤。

啄木鸟“脑震荡”·Y染色体与健康·水果与抑郁

啄木鸟高速啄树的多帧视频。

图片来源：《当代生物学》/范·瓦森伯格等人

比利时安特卫普大学研究人员范·瓦森伯格说：“通过分析3段啄木鸟的高速视频，我们发现啄木鸟其实不会吸收与树木撞击带来的冲击。”瓦森伯格及其同事量化了3种啄木鸟啄树过程中的冲击减速，并利用这些数据建立了生物力学模型，从而得出结论，头骨的任何减震都会对鸟类不利。但如果它们的头骨不起到减震器的作用，那么“狂暴”的啄树动作为何不会让它们的大脑受伤？研究证明，虽然每次啄树的冲击超过了猴子和人类脑震荡的已知阈值，但啄木鸟较小的大脑却可以承受它。

研究表明，没有减震并不意味着啄木鸟的大脑在看似猛烈的撞击中处于危险之中。即使是超过100次的最强烈啄树冲击，对啄木鸟的大脑来说仍然应该是安全的——计算显示啄木鸟当时大脑的负荷依然低于遭受脑震荡的人类。瓦森伯格指出，这些发现驳斥了长期以来在媒体、书籍、动物园中经常普及给大众的减震理论，即它们的头部装有“减震器”的说法。从进化角度来看，这一发现也解释了为何啄木鸟的头部和颈部肌肉不大。同时该发现具有实际指导意义，因为工程师此前曾尝试借鉴啄木鸟颅骨的解剖结构作为开发减震材料和头盔的灵感来源，新发现表明这不是一个好主意。

相关论文信息：

年龄长了 Y染色体丢了

摘自7月18日《中国科学报》报道，随着年龄的增长，男性不仅失去了头发、肌肉张力和膝关节软骨，他们也开始失去细胞中的Y染色体。科学家已经将Y染色体的消失与一系列疾病和更高的死亡风险联系起来，但目前还缺乏充分的直接证据。7月14日，美国弗吉尼亚大学的研究人员在 Science 发表论文指出，在移除雄性小鼠的Y染色体后，这些小鼠比携带Y染色体的小鼠死得更早，这可能是因为它们的心脏变得更僵硬了。未参与该研究的英国剑桥大学人类遗传学家John Perry认为，这是迄今为止证明失去Y染色体对健康有害的最好证据。

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Y染色体(右)可能是染色体中最短小的，但失去它可能会导致心脏衰竭和死亡。

图片来源：NATHAN DEVERY

Y染色体只携带了71个基因，不及X染色体的1/10，这可能就是为什么当细胞分裂时，这种染色体有时不能传递的原因。分析血液样本是检测Y染色体缺失的最简单方法。研究人员发现，在大约40%的70岁老人和57%的93岁老人中，至少有部分白细胞缺少染色体，在一些老年男性中，超过80%的细胞可能缺少一条Y染色体。细胞可以在没有Y染色体的情况下存活和繁殖，但某些细胞中缺乏Y染色体的男性更容易患心脏病、癌症、阿尔茨海默病和其他与衰老有关的疾病。该论文通讯作者之一、弗吉尼亚大学分子生物学家Kenneth Walsh表示，这种情况可能是美国男性寿命平均比女性短5年的一个原因。

为了测试移除Y染色体是否会损害健康，Walsh团队对38只小鼠进行了骨髓移植。他们使用CRISPR-Cas9基因编辑工具删除了小鼠骨髓细胞中的Y染色体，然后将改变后的细胞插入骨髓被移除的年轻雄性小鼠中。这种替换并没有将Y染色体从受体中剔除，而是将白细胞中Y染色体的比例调至与许多Y染色体缺失的人的比例大致相同。37只对照组小鼠也接受了骨髓移植，但保留了Y染色体。研究人员对两组啮齿动物进行了近两年的跟踪调查，发现缺乏Y染色体的小鼠更有可能在此期间死亡，其中只有约40%在移植后存活了600天，而对照组小鼠中约有60%存活了600天。失去Y染色体的小鼠的心脏功能也较弱——大约15个月后，心脏的收缩强度下降了近20%。此外，在缺失Y染色体的小鼠心脏中，坚韧结缔组织建立，即所谓的纤维化过程激增。这种堆积物会使心脏变硬，削弱其泵血能力。