Дженифър Заспел не може да обясни защо е решила да залепи палеца си в бутилката с молец. Само исках. Тя хвана молци в юлска нощ в руския Далечен Изток и хвана калиптра, с кафяви къдрици на крилата си, които приличат на изсъхнали листа, в пластмасова бутилка за събиране. От 17-те тропически вида калипра осем са вампири. Мъжките понякога се отклоняват от своята плодова диета, потъвайки здравите си челюсти в устата на бозайници като говеда, тапири и дори слонове и хора, за да пият прясна кръв.
Но Заспел вярваше, че тя е извън територията, на която може да се срещне с видовете вампири. Тя хвана C. thalictri, широко известен в Швейцария, Франция и до Япония като строго ядене на плодове.
Преди да навиете бутилката с молци, "просто сложих палеца си в нея, за да видя какво е направила", казва Заспел. "Тя прониза палеца ми и започна да ме яде."
Толкова за осем вампира. Заспел, ентомолог в обществения музей в Милуоки, все още е озадачена от генетиката на молци в две руски места, които посети през 2006 г. Мъжките ще ухапят пръста на изследователя, ако се предлага, но генетичните изследвания показват, че тези молци са в списъка на приятелски видове. Поне би трябвало.
Пробосклисът на Calyptra thalictri извлича кръв от учен. Дълго време се смяташе, че този молец се храни изключително с плодове, тъй като неговият хобот е по-добре адаптиран за пробиване на сливи от палеца му.
„Бих го сравнил с ужилване от пчели“, казва Заспел. В полза на науката един от колегите на Заспел доброволно е документирал преживяването, отбелязвайки, че молецът яде 20 минути. Тези хапки определено не остават незабелязани. Тези молци и други вампири рискуват живота си, докато се хранят.
Прекъсването на случайни червени закуски или опит за оцеляване само с кръв е много по-трудно, отколкото е показано във филмите. Сравнително малко животни водят подобен начин на живот: някои насекоми и други членестоноги, някои мекотели, някои риби, понякога птици и, разбира се, три вида прилепи.
Промоционално видео:
Кръвта не е най-лесната храна за ядене. Животното обикновено се опитва да абсорбира колкото се може повече храна наведнъж. Но при такива героични обеми кръвта може да бъде токсична. Това каза, че само кървавата храна не е достатъчна, тъй като в нея липсват някои от основните хранителни вещества. При този начин на живот червата имат специална физиология. Съвременните инструменти на генетиката и молекулярната биология разкриват скритата специализация, необходима за хранене с кръв, както и брутални практики, които понякога стигат до крайност, като например пренасяне на кръв от молец в молец. Въпреки че много от тези биологични адаптации никога няма да съответстват на силата на безсмъртните вампири, по някакъв начин те могат да се считат за супер сили.
Голяма чиния
За да разберете рисковете, които поемат истинските вампири, представете си животно, което тежи 35 милиона пъти повече от вашето. Сега се опитайте да го ухапете. Достатъчно силен, за да кърви.
Очевидно ще отиде берсерк. „Лесно можете да бъдете убити от домакин“, казва физиологът по молекулярно насекомо Педро Оливейра от Федералния университет в Рио де Жанейро. Умножител от 35 милиона се прилага върху комар от 2 милиграма, който атакува човек от 70 килограма.
Намирането на такъв гигантски източник на кръв не е лесно. „Ако отидем в гората, ще има стотици метри разстояние между гръбначните животни и стотици метри ще са като километри за нас“, казва Оливейра. След това мъничък вампир трябва да намери капиляр, който да прехапе, само на няколко милиметра под повърхността на кожата. При хората е подходящо само около 10% от кожата.
Кръвосмучещият професионалист, бръмбарът Rhodnius prolixus, има ензими в червата, които предпазват тирозина в храната от кристализиране и пробиване на тъкан.
Предвид опасностите и предизвикателствата, пред които са изправени кръводарителите, „повечето от тях се опитват да намалят броя на посещенията“, казва Оливейра. Пият бързо и пият много. Млад кръвосмукащ бръмбар, способен да разпространява изтощаваща болест на Chagas, изпива 10 пъти теглото си в кръвта само за няколко минути.
Да го обвържем с човешката физиология? Забрави. Има хора, които умишлено пият кръв и това е друга история, но дори и малки количества по вампирски стандарти - като кръв, погълната чрез кървене от носа - могат да причинят стомашно разстройство, което означава диария, казва Томас Ганц от Медицинското училище на Дейвид Гефен от Калифорнийския университет, Лос Анджелис. Прясната кръв е трудна за храносмилането на червата на човека и много малко вода се извлича от кръвта и се изпраща до бъбреците. Gantz сравнява кръвта с разтвори, които хората пият, за да изчистят храносмилателната система, бързо и неудобно, за колоноскопия.
Съставките, които биха били безобидни в големи количества, могат да бъдат токсични с висок прием на кръв. "Дозата определя отровата", казва Оливейра.
Отстранете водата от кръвта и вземете 90% протеин. Оливейра се сблъсква с опасността от този протеин, докато изследва генетиката на един от американските бръмбари, Родниус проликс, в своята лаборатория. Този бръмбар във формата на сълза, с тяло, заострено към главата, се крие в цепнатини на закрито или на открито. През нощта мъжки и женски бръмбари търсят хора, своите домашни любимци или други бозайници за кръвна храна. Този бръмбар е изключително таен и за разлика от вампирските молци не събужда плячката си при ухапване. За разлика от комарите, чиито ухапвания предават патогени чрез слюнка, този бръмбар предава паразити от болестта на Chagas чрез екскременти, които оставя на гостоприемника.
От всички аминокиселини, открити в тази голяма порция на напитката, самият тирозин има голям набор от ензими, готови да го разграждат в стомаха на бръмбар, показаха учените през 2014 г. Намирането на ензими, които разграждат тирозина в червата, е „малко странно“, казва Оливейра. При бозайниците черният дроб и бъбреците са единствените органи с ензими, разграждащи тирозин. Отново повечето бозайници не заливат червата си само с протеин.
Когато изследователите изключили тирозин-разрушаващите способности на бръмбара, генетично или чрез химически блокиращи ензими, бръмбарите умряли след обяд. Оливейра и колегите писаха за това в Актуална биология през 2016 година. Някои от мъртвите бръмбари показаха, че кристалите на тирозин пронизват червата и пръскат съдържанието му в телесната кухина. Откритието, отбелязаха учените, може един ден да даде на молекулярните биолози собствено лекарство, което да служи за убиване на вампири.
Кръвосмукването при членестоноги се е развивало независимо няколко пъти (до 21), но по-често от васпирите се е налагало да решават едни и същи проблеми с различни странности на биохимията. Въпреки това, детоксикацията с тирозин може да бъде проблем, с който много кръвни линии са се справили по необичайно подобен начин, каза Оливейра.
Първите удари на оръжие за изключване на общата химия са съединения, които инхибират ензима HPPD. Ензимът спира разграждането на тирозина и не само при гореспоменатите бръмбари. Когато е тестван, методът е безопасен за млечни бръмбари и брашнести червеи.
Лоша кръв
Тирозинът е само едно от хранителните вещества, които стават токсични чрез обем. В реалния свят способността на вампирите да отделят отпадъци е много по-важна от някаква измислена сила да вдига камиони.
Нефрологът Йонас Акселсон от Института Каролинска в Стокхолм и неговите колеги изучават бъбречната функция при вампирски прилепи в сравнение с техните братя и видове, живеещи на плодове или нектар. Човешката диета обикновено включва от 50 до 120 грама протеин на ден, но ако се храни като вампир прилеп, човешкият еквивалент ще бъде 6000 грама протеин на ден за 70-килограмово тяло. Това предозиране с протеин означава, че тези прилепи имат концентрация на протеин в белтъчни метаболитни отпадъчни продукти като урея, което незабавно ще доведе до бъбречна недостатъчност при хората.
Но вампирските мишки са добре. Бъбреците им са със същия размер като тези на други прилепи. Мишките вампири отделят повече пространство на дългите тубули, които реабсорбират хранителни вещества от прясно приготвена урина, отбелязва той.
По-голямата част от протеина в кръвта е хемоглобин, чудо-съдържаща чудо-молекула, която носи кислород по цялото тяло и помага на гръбначните животни да станат големи и мазнини. Бързото храносмилане на това количество хемоглобин обаче може да освободи потенциално токсична доза желязо в кръвта. Здравият човек може да зарадва лекаря си с концентрация на желязо в кръвта от порядъка на 127 микрограма на 100 милилитра. Въпреки това, концентрациите 200 пъти по-високи не изглежда да навредят на ларвите на ламбре. Ларвите поемат желязо в процеса на хранене, каквото намерят. Тъй като морските лампреи (Petromyzon marinus) узряват, те развиват безмилостни редове зъби, които пробиват и смучат кръв от други риби. В същото време концентрацията на желязо в кръвта пада - до около 10 пъти нивото на здравословното за хората.
Но дори по-лошо от кръвосмучещите морски лампреи е секретът, който пречи на кръвта на жертвата да се съсирва.
Първоначално лампите се прилепват към кожата, което наподобява "овлажнен смукател на лицето", казва специалистът по ламбре и биолог Маргарет Докер от университета в Манитоба в Уинипег, Канада. Като част от експеримент тя позволи на кръвосмучещо сребърно ламбре (Ichthyomyzon unicuspis) да ухапе скулата си. Те се срещат в езера и потоци в Северна Америка. Само половината от 38 вида световници в света смучат кръв.
Ламповете улавят плячка добре. Някои не се откачат дори при качване на водопади или язовири. Изключително рядко е, че риба има време да изпусне ламбре, преди да хване зъбите си на езика или устния диск и да освободи антикоагуланти.
Лампресите можеха да станат паразити в самото начало на историята на гръбначните животни и затова те трябваше да развиват своите вампирни тенденции за дълго време. Около 360 милиона години девонски вкаменелости, датирани много преди разцвета на динозаврите, показват орален диск с 14 равномерно разположени зъби, привидно готови да смучат кръв.
Проучването на физиологията на съвременните кръвосмукачи получи мощен източник на нови данни през 2013 г., когато международен екип от учени дешифрира книга с генетични инструкции за морски ламбре. Докер се надява да разкрие повече трикове за детоксикация в лампреси, като супероксид дисмутаза, която се увеличава с повишаването на нивата на черния дроб в възрастните лампреси. На този етап чернодробните клетки са подобни на човешките клетки, когато страдат от хемохроматоза. Друга причина за изучаване на истински вампири, ако няма достатъчно от тях, е разкриването на нови тайни на човешкото метаболитно заболяване.
Не достатъчно
В кръвта може да има катастрофално много от някои неща и катастрофално малко други. „Не е лесно за вампирите да се справят с това“, казва микробиологът Рита Рио от Университета Западна Вирджиния в Моргантаун.
Тя обяснява, че в кръвта няма достатъчно витамини от група В. Животните се нуждаят от тези вещества като хранителни вещества за широк спектър от основни процеси в тялото, като регулиране на гените, сигнализиране на клетките и разпадане на аминокиселини. Въпреки това животните не могат да си набавят собствени запаси. Всякакви мушици от Рио вампир обичат този проблем много умело.
„Обичам мухите цеце, откакто за първи път научих за тях“, казва тя. В Африка на юг от Сахара, мухите имат "наистина страхотна биология", казва тя, и това не е способността им да разпространяват паразити, които да убиват хората.
Мухите цеце са подобни на обикновените мастни домашни мухи, но са много различни. Вместо да снася много малки яйца като нормално насекомо и да се надява, че някои от потомството имат късмет, женска муха цеце носи едно потомство наведнъж. В него се появява едно яйце и докато расте, черпи храна от "млечните" жлези вътре в майката. Можете да видите как става все по-лакомо. Понякога майката дава потомство, което е по-голямо от нея. И тогава потомството до този момент ще има само куклен стадий, отделяйки ги от зрелостта. „Сякаш съм родила 12-годишна - казва Рио.
Когато една муха майка дава начало на живота на бебето си, тя също му дава инфекцията, която ще е необходима, за да включи кървавата диета в диетата му. Всяка ларва се появява със собствени бактерии във формата на пръчки, Wigglesworthia. Тези бактерии консумират витамини от група В и процъфтяват в специален орган, който расте вътре в мухата. Версията на този орган на мухата цеце - бактериома - е като „малко поничка около храносмилателния тракт“, казва Рио.
Взаимодействието между мухата и микробите привлича еволюционните биолози, тъй като гените на бактерията и гостоприемника се променят през поколенията, понякога унищожавайки или създавайки странни функции, в зависимост от действията на един от партньорите.
Прилепи с ниско съдържание на мазнини
Друг недостатък на кръвта е ниското му съдържание на мазнини, поне от гледна точка на вампирската бухалка. Малък летящ бозайник може да носи само 20-30% от собственото си тегло като товар, така че малка закуска без мазнини няма да може да насити мишка дълго време. Типичната вампирска прилеп (Desmodusrotundus) не може да оцелее три дни без да пие кръв, казва еволюционният биолог Джералд Уилкинсън от Университета в Мериленд в College Park. Това е една от силите, които тласкат тези мишки да изграждат социални кръвоносни мрежи.
Тези острозъби бозайници принадлежат към един от трите вида кръвосмучещи прилепи, всички от които се срещат в топлите ширини на западното полукълбо. Уилкинсън се натъква на първия див D. rotundus, който е учил в ранчо в Коста Рика, където „често е излитал и кацал на крупа на кон“, казва той. Мишката имаше месест малък нос, „като прасе“, способен да усеща топлина - това помага да се определи къде топлата кръв тече най-близо до повърхността на тялото. Като цяло, вземането на кръв „не беше най-тривиалното нещо за мишките“. Обикновено мишката прекарва половин час в търсене на място, сресване на косата на коня, ако е необходимо, отхапване на мъничко парче плът и облизване на раната, докато уринира. Конят дори не се събужда. Връщането на раната на следващата вечер е много по-лесно, отколкото намирането на ново място. Уилкинсън разбра, че прилепът се храни с един и същи кон,въпреки факта, че конят се премества на друго пасище.
Според Уилкинсън, слюнката на прилеп е с впечатляващи антикоагулантни свойства. „Бях ме ухапал няколко пъти и кръвта беше трудно да се спре“, казва той. "Хората, които бяха ухапани, се събудиха в локва кръв - и често кръвта отива дълго след като прилепът си тръгне."
В сравнение с други видове прилепи, обикновената прилепна бухалка има почти суперсили: вместо да лети, тя просто тече по земята.
Когато гладната прилеп не може да намери храна за през нощта, опитен кръвосмукач може да вземе малко кръв от по-успешния ловец. Те позиционират лицата си едно срещу друго и „докато едното животно е неподвижно, другото ближе“, казва Уилкинсън.
В първите си експерименти с прилепи прилепи той намерил животни, желаещи периодично да споделят кръв с гладни мишки, без никаква връзка. Десетилетия наред учените обсъждат дали е справедливо да се смятат прилепите за вампири като примери за естествени алтруисти. Дори в плен вампирът помага на гладуващ роднина.
Да, да си вампир е трудно. Затова вампирите си помагат взаимно.
Иля Кел
