Jennifer Zaspel nedokáže vysvětlit, proč se rozhodla strčit palec do láhve můry. Jen jsem chtěl. V červenci večer chytila na ruském Dálném východě můry a chytila Calyptra s hnědými kadeřemi na křídlech, která připomínají sušené listy, v plastové sběrné láhvi. Ze 17 tropických druhů calipry bylo osm upírů. Samci někdy bloudí ovocnou stravou a pijí své silné ústní čelisti savcům, jako je skot, tapírové, dokonce i sloni a lidé, aby pili čerstvou krev.
Zaspel však věřil, že je mimo území, na kterém se mohla setkat s druhy upírů. Chytila C. thalictri, široce známou ve Švýcarsku, Francii a až do Japonska jako přísné ovoce.
Než jsem stočil láhev můry, "jen jsem do ní vložil palec, abych viděl, co udělala," říká Zaspel. "Prorazila palec a začala mě jíst."
Tolik pro osm upírů. Zaspell, entomolog ve veřejném muzeu Milwaukee, je stále zmaten genetikou můr ve dvou ruských lokalitách, které navštívil v roce 2006. Samci budou kousat prst výzkumníka, pokud bude nabízen, ale genetické studie ukazují, že tyto můry jsou na seznamu přátelských druhů. Alespoň by měli.
Proboscis Calyptra thalictri získává krev od vědce. Dlouho se věřilo, že tento můr se živí výhradně ovocem, protože jeho proboscis je lépe přizpůsoben pro děrování švestek než palce.
"Srovnal bych to s včelím bodnutím," říká Zaspel. Ve prospěch vědy jeden z Zaspelových kolegů dobrovolně zdokumentoval tuto zkušenost a poznamenal, že můra jedla 20 minut. Tyto kousnutí rozhodně nejdou bez povšimnutí. Tito můry a další upíři riskují své životy při krmení.
Přerušení občasných červených snídaní nebo pokus o přežití pouze s krví je mnohem obtížnější, než je uvedeno ve filmech. Podobný životní styl vede relativně málo zvířat: někteří hmyz a další členovci, jiní měkkýši, ryby, někdy ptáci a samozřejmě tři druhy netopýrů.
Propagační video:
Krev není nejjednodušší jídlo k jídlu. Zvíře se obvykle snaží absorbovat co nejvíce jídla najednou. Ale s takovými hrdinskými objemy může být krev toxická. Samotné krvavé jídlo však nestačí, protože postrádá některé základní živiny. S tímto životním stylem mají střeva zvláštní fyziologii. Moderní nástroje v genetice a molekulární biologii odhalují skryté specializace potřebné pro krmení krví a zároveň brutální praktiky, které někdy jdou do extrému, jako je například přenos krve z můry do můry. Zatímco mnoho z těchto biologických adaptací nikdy neodpovídá síle nesmrtelných upírů, v některých ohledech je lze považovat za super mocnosti.
Velký talíř
Abychom pochopili rizika, která skuteční upíři přinášejí, představte si zvíře, které váží 35 milionůkrát více než vaše. Nyní se ho pokuste kousnout. Dost silný na to, aby vykrvácel.
Je zřejmé, že to bude berserk. „Hostitel může snadno zabít,“říká fyziolog fyziologie molekulárního hmyzu Pedro Oliveira z Federální univerzity v Rio de Janeiro. Násobitel 35 miliónů se aplikuje na 2 miligramový komár napadající 70 kilogramovou osobu.
Najít takový obrovský zdroj krve není snadné. "Pokud půjdeme do lesa, bude mezi hostiteli obratlovců vzdálenost stovky metrů a stovky metrů budou stejně jako kilometry pro nás," říká Oliveira. Drobný upír pak musí najít kapiláru, která se bude kousat, jen pár milimetrů pod povrchem kůže. V případě lidí je vhodné pouze asi 10% kůže.
Odborník na sání krve, brouk Rhodnius prolixus, má ve střevech enzymy, které udržují tyrosin v potravě před krystalizací a propíchnutím tkáně.
Vzhledem k nebezpečí a výzvám, kterým čelí dárci krve, „většina z nich se snaží minimalizovat počet návštěv,“říká Oliveira. Pijí rychle a hodně pijí. Mladý krveprolití brouk, který je schopen šířit oslabující Chagasovu chorobu, vypije během několika minut 10krát svou hmotnost v krvi.
Vázat ji na lidskou fyziologii? Zapomeň na to. Existují lidé, kteří úmyslně pijí krev, a to je jiný příběh, ale i malá množství podle upírských standardů - jako je krev spolknutá nosními krky - mohou způsobit žaludeční nevolnost, což znamená průjem, říká Thomas Gantz z David Geffen School of Medicine of Medicine University of California, Los Angeles. Čerstvá krev je pro lidské střevo obtížně trávitelná a z krve je extrahováno velmi malé množství vody a posíláno do ledvin. Gantz porovnává krev s roztoky, které lidé pijí, aby rychle a nepohodlně vyčistili trávicí systém pro kolonoskopii.
Složky, které by byly neškodné ve velkém množství, mohou být při vysokém příjmu krve toxické. „Dávka určuje jed,“říká Oliveira.
Odstraňte vodu z krve a získejte 90% bílkovin. Oliveira čelila nebezpečí této bílkoviny při zkoumání genetiky jednoho z amerických brouků, Rhodnius prolixus, ve své laboratoři. Tento brouk ve tvaru slzy, s tělem zužujícím se směrem k hlavě, se schovává ve štěrbinách uvnitř nebo venku. V noci mužští a samičí brouci hledají lidi, jejich domácí mazlíčky nebo jiné savce na krevní jídlo. Tento brouk je nesmírně tajný a na rozdíl od upírských můr nevybudí svou kořist, když je pokousaný. Na rozdíl od komárů, jejichž kousnutí přenáší patogeny slinami, přenáší tento brouk parazity z Chagasovy exkrementy, které ponechává na hostiteli.
Vědci ukázali v roce 2014 ze všech aminokyselin, které se vyskytují v této velké porci nápoje, samotný tyrosin má velké množství enzymů, které je mohou rozložit v žaludku brouka. Nalezení enzymů, které štěpí tyrosin ve střevě, je „trochu divné,“říká Oliveira. U savců jsou játra a ledviny jediným orgánem s enzymy degradujícími tyrosin. Většina savců opět zaplavuje jejich vnitřnosti samotným proteinem.
Když vědci vypnuli tyrozin degradující schopnosti brouka, geneticky nebo chemicky blokujícími enzymy, brouci zemřeli po obědě. Oliveira a jeho kolegové o tom psali v současné biologii v roce 2016. Někteří z mrtvých brouků ukázali, že tyrosinové krystaly propíchly střeva a stříkaly jeho obsah do tělní dutiny. Tento objev, jak vědci poznamenali, by jednoho dne mohl molekulárním biologům poskytnout vlastní lék, který by sloužil k zabíjení upírů.
Krveprolití u členovců se vyvinulo nezávisle několikrát (až 21), ale častěji než ne, museli upíři řešit stejné problémy s různými vtípky biochemie. Detoxifikace tyrosinu by však mohla být problémem, s nimiž se řada krevních linií potýkala neobvyklým způsobem, uvedla Oliveira.
První zásahy do zbraně, které vypnou obecnou chemii, jsou sloučeniny, které inhibují enzym HPPD. Enzym zastavuje rozklad tyrosinu, a to nejen u výše uvedených brouků. Při testování byla tato metoda bezpečná pro chrobáky a červy.
Špatná krev
Tyrosin je jen jednou z živin, které se stávají toxickými díky objemu. V reálném světě je schopnost upírů vylučovat odpad mnohem důležitější než nějaký fiktivní výkon pro zvedání nákladních vozidel.
Nefrolog Jonas Axelsson z Karolinska Institute ve Stockholmu a jeho kolegové studují funkci ledvin u upírských netopýrů ve srovnání s jejich sourozeneckými druhy žijícími na ovoci nebo nektaru. Lidská strava obvykle zahrnuje 50 až 120 gramů bílkovin za den, ale pokud by byla krmena jako upíří netopýr, byl by ekvivalent člověka 6 000 gramů bílkovin za den na 70 kilogramové tělo. Toto předávkování proteiny znamená, že tito netopýři mají koncentraci proteinu v odpadních produktech metabolických na proteinu, jako je močovina, což u lidí okamžitě povede k selhání ledvin.
Ale upíří myši jsou v pořádku. Jejich ledviny mají stejnou velikost jako ledviny ostatních netopýrů. Upíří myši věnují více prostoru dlouhým tubulům, které reabsorbují živiny z čerstvě připravené moči, poznamenává.
Většina bílkovin v krvi je hemoglobin, což je zázračná molekula obsahující železo, která nese kyslík v těle a pomáhá obratlovcům růst a tučně roste. Rychlá digesce tohoto množství hemoglobinu však může uvolnit potenciálně toxickou dávku železa do krevního řečiště. Zdravý člověk může svého lékaře potěšit koncentrací železa v krvi řádově 127 mikrogramů na 100 mililitrů. Zdá se však, že koncentrace 200krát vyšší nepoškozují larvální druh lamprey. Larvy berou železo při jídle, co najdou. Jak mořské lampy (Petromyzon marinus) zrají, vyvinou bezhlavé řady zubů, které propíchnou a sají krev z jiných ryb. Současně klesá koncentrace železa v krvi - asi na 10krát vyšší úroveň, než je pro člověka zdravá.
Ale ještě horší než mořská lampa sající krev, je sekrece, která zabraňuje krevní srážlivosti oběti.
Lampreys nejprve přilne k pokožce, která se podobá „zvlhčenému přísavku na obličeji,“říká specialista na lampu a biolog Margaret Docker z University of Manitoba ve Winnipegu v Kanadě. V rámci experimentu dovolila kousnutí lícní kosti stříbřitým lampášem (Ichthyomyzon unicuspis). Nacházejí se v jezerech a potokech v Severní Americe. Pouze polovina z 38 druhů lamp na světě saje krev.
Lampreys zachytí kořist dobře. Některé se nerozpojí ani při jízdě po vodopádech nebo přehradách. Je velmi vzácné, že ryba má čas upustit lampu před tím, než uchopí zuby za jazyk nebo ústní disk a uvolní antikoagulanty.
Lampreys se možná stali parazity na samém začátku historie obratlovců, a proto museli vyvíjet své vampirické tendence po dlouhou dobu. Asi 360 milionů let staré devonské fosílie, které sahají až do doby před rozkvětem dinosaurů, vykazují orální disk se 14 rovnoměrně rozloženými zuby, který je zjevně připraven nasát krev.
Studie fyziologie moderních krveprolití získala silný zdroj nových dat v roce 2013, kdy mezinárodní tým vědců dešifroval knihu s genetickými pokyny pro mořskou lampu. Docker doufá, že odhalí více detoxikačních triků v lampírnách, jako je superoxiddismutáza, která se zvyšuje se zvyšováním hladiny železa v játrech u dospělých lampíren. V této fázi jsou jaterní buňky podobné lidským buňkám, když trpí hemochromatózou. Dalším důvodem, proč studovat skutečné upíry, pokud jich není dost, je odhalit nová tajemství lidské metabolické nemoci.
Nedostatek
V krvi může být katastrofálně spousta některých věcí a katastroficky málo dalších. "Pro upíry to není snadné vyřešit," říká mikrobiolog Rita Rio z West Virginia University v Morgantown.
Vysvětluje, že v krvi není dostatek vitamínů B. Zvířata tyto látky potřebují jako živiny pro celou řadu základních tělesných procesů, jako je regulace genu, buněčná signalizace a rozklad aminokyselin. Zvířata si však nemohou vyrobit vlastní zásoby. Jakýkoli upíří moucha Ryo tento problém obejde velmi chytře.
"Miloval jsem tsetse mouchy od té doby, co jsem se o nich poprvé dozvěděl," říká. V subsaharské Africe mají mušky „opravdu skvělou biologii“, říká a není to jejich schopnost šířit parazity, což lidi zabije.
Tsetse mouchy jsou podobné běžným tukovým mouchám, ale jsou velmi odlišné. Namísto kladení mnoha malých vajíček jako běžného hmyzu a doufání, že někteří potomci mají štěstí, nese tsetse moucha jednoho potomka. Objeví se v něm jedno vejce a jak roste, čerpá jídlo z „mléčných“žláz uvnitř matky. Můžete vidět, jak se stává stále lepkavější. Matka někdy dává potomkům, které jsou větší než ona. A potom bude mít potomek do této doby pouze loutkové jeviště, oddělující je od dospělosti. "Jako bych porodil dvanáctiletého," říká Rio.
Když maminka moucha dá dítěti náskok v životě, dá mu také infekci, která bude potřebovat k začlenění krvavé stravy do jeho stravy. Každá larva se objevuje s vlastní bakterií ve tvaru tyčinky, Wigglesworthia. Tyto bakterie konzumují vitaminy B a prospívají uvnitř zvláštního orgánu, který roste uvnitř mouchy. Verze tohoto orgánu - bakterioma - moucha tsetse je jako „malý kobliha kolem zažívacího traktu,“říká Rio.
Interakce mezi mouchou a mikroby přitahuje evoluční biology, protože geny bakterií a hostitelů se mění po generace, někdy ničí nebo vytvářejí podivné funkce, v závislosti na činnosti jednoho z partnerů.
Nízkotučné netopýry
Další nevýhodou krve je nízký obsah tuku, přinejmenším z pohledu upíra netopýra. Malý létající savec může nést pouze 20-30% své vlastní hmotnosti jako náklad, takže malé, beztučné občerstvení nebude moci saturovat myš dlouhou dobu. Typický upíří netopýr (Desmodusrotundus) nemůže přežít tři dny bez pití krve, říká evoluční biolog Gerald Wilkinson z University of Maryland v College Park. To je jedna ze sil, která tyto myši tlačí k budování sociálních oběhových sítí.
Tito savci s ostrými zuby jsou jedním ze tří druhů netopýrů zabíjejících krev a všichni se nacházejí v teplých zeměpisných šířkách západní polokoule. Wilkinson se setkal s prvním divokým D. rotundusem, který studoval na ranči v Kostarice, kde „často vzlétl a přistával na koňské zádi,“říká. Myš měla masitý malý nos, „jako prase“, který je schopen snímat teplo - to pomáhá určit, kde teplá krev proudí nejblíže k povrchu těla. Obecně platí, že získání krve „nebylo pro myši nejzranitelnější věcí“. Myš obvykle tráví půl hodiny hledáním místa, česáním vlasů koně, pokud je to nutné, kousnutím malého kousku masa a olizováním rány, zatímco močí. Kůň se ani neprobudí. Vrátit se do rány příští noc je mnohem snazší než najít nové místo. Wilkinson si uvědomil, že netopýr se živí na stejném koni,navzdory skutečnosti, že se kůň přestěhuje na jinou pastvinu.
Podle Wilkinson má netopýr sliny působivé antikoagulační vlastnosti. "Několikrát mě kousl a krev se těžko zastavila," říká. "Lidé, kteří byli pokousáni, se probudili v kaluži krve - a často krev trvá dlouho poté, co pálka odejde."
Ve srovnání s jinými druhy netopýrů má běžný upíří netopýr téměř supervelmoci: místo létání to jen běží na zemi.
Když hladový netopýr nemůže najít jídlo na noc, zkušený piják krve může vzít nějakou krev od úspěšnějšího lovce. Postaví své tváře jeden proti druhému a „zatímco jedno zvíře stojí, ostatní olizuje,“říká Wilkinson.
Při svých prvních pokusech s netopýry našel zvířata ochotná pravidelně sdílet krev s hladovými myší bez jakéhokoli vztahu. Po celá desetiletí vědci diskutovali o tom, zda je spravedlivé považovat netopýry za příklady přírodních altruistů. I v zajetí pomáhá upír hladovějícímu příbuznému.
Ano, být upírem je obtížné. Upíři si proto navzájem pomáhají.
Ilya Khel