海洋里的哺乳动物为什么能忍受长时间的无氧状态？为什么人类就不可以？

海洋里的哺乳动物为什么能忍受长时间的无氧状态？为什么人类就不可以？有些海豹和海豚不会因为缺氧而逃跑，它们可以在水中屏住呼吸，甚至通过腮发出声音。但是人类却不能在不呼吸的情况下，至少在没有一些设备的情况下，在水中多待一会儿。一项新研究表明，海洋哺乳动物的大脑中发现了一种特殊的携氧蛋白，而且水平很高。但是，研究却留下了谜团。很长一段时间，科学家们都很好奇海豚、鲸鱼、海狮、海獭等海洋哺乳类动物为什么能够忍受如此低的氧气条件。最简单的解释是，他们进化出了促进氧向大脑传递的适应性。但是，研究表明，血管内的氧气水平会在几分钟内下降。主要研究者，加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的生态学和进化生物学教授特里·威廉姆斯说:“我们在水下缺氧眼前发黑是由于我们在动脉的种类不同。”潜水的秘密威廉姆斯和她的同事将研究重点放在了两种新发现的蛋白质上，一种叫做神经红蛋白，另一种叫做细胞红蛋白。它们与血红蛋白相似，血红蛋白是铁分子，在血液中运输氧气，并在整个身体和大脑中循环，而神经红蛋白和细胞红蛋白(被组合成脑胶质蛋白)存在于脑组织中。科学家们发现了16种哺乳类动物的血红蛋白，包括山猫和山狮等陆生动物，宽吻海豚和加利福尼亚海狮等浅水动物，以及飞行员鲸鱼和里氏深海潜水员。比较了海豚的脑胶质蛋白的量，结果并不明确。平均来说，海洋哺乳动物的大脑比陆地动物的大脑中有更多的血红蛋白和脑胶质蛋白，这些蛋白质在它们体内存活，暗示着它们在深度潜水时保持警惕。浅水游泳和非常活跃的海豚、海狮、海獭的脑胶质蛋白比潜入深海的鲸鱼多。威廉姆斯指出，聪明的游泳者需要迅速将氧气输送到大脑，因此他们依赖的不是血红蛋白，而是大脑的胶质蛋白。血液中的血红蛋白越多，血液的粘性就越高，向大脑输送的速度就越慢。然后，山猫与狐狸和郊狼等与狗相关的物种不同，山猫组织显示出大量的脑胶质细胞。威廉姆斯说:“可能刺激这些胶质细胞的不只是憋气，还有短跑等高水平的活动。”人类的老化这一发现为人类的脑中风和衰老提供了光明。例如，提高人类的胶质蛋白的生产，就能潜在地减轻疾病和老化对大脑的损伤。“如果你是野生动物，你没有中风的选择。如果你中风了，你就死了。”“可以潜水的哺乳动物可能是一个值得关注的群体，因为它们通过进化和选择性的压力来获得更好的保护。”北极鲸的寿命超过200年，是典型人类寿命的两倍以上。威廉姆斯说:“如果你的大脑能持续活动两倍呢?”