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环球科学- 最重飞行鸟类的别样技能:用草药治病

January 13, 2023   1 min   81 words

虽然你身处的环境,或多或少会影响你的心情,但有些事也依然取决于你自己。

大鸨。图片来源Andrej Chudý from Slovakia - CC BY-SA 2.0

撰文 | Mischa Dijkstra
翻译 | 魏书豪
审校 | 马东源


如果你在野外看到一只大鸨(Otis tarda),你可能会对它印象深刻。它们体型庞大,色彩斑斓,毫无疑问是现存有飞行能力的鸟类中最重以及雌雄体型差异最大的。它们是“竞偶场繁育者”(lek breeders),雄鸟聚集在选定的求偶地点,为到访的雌鸟上演一场“视听盛宴”,雌鸟根据雄鸟的外形和表演来选择配偶。


但最新在《生态和进化前沿》(Frontiers in Ecology and Evolution)上发表的一项研究表明,大鸨还有另一个值得我们关注的地方:它们总在积极寻找两种含有能杀死病原体的化合物的植物。因此,它们可能是鸟类中罕见的利用植物对抗疾病的例子——也就是说,它们能自我治疗。


西班牙马德里国立自然科学博物馆(National Museum of Natural Sciences)的科学家路易斯·M·包蒂斯塔-索佩拉纳(Luis M Bautista-Sopelana)博士(该研究的第一作者)说:“我们的研究表明,大鸨喜欢吃的植物含有特定的化合物,这些化合物在体外实验中被证明具有抗寄生虫的特性。”


马德里农业科学研究所(Institute of Agricultural Sciences)的研究员阿苏塞纳·冈萨雷-科洛马(Azucena Gonzalez-Coloma)博士(该研究的共同作者)说:“大鸨寻找的这两种草药,也是人类在传统医学中使用的药物。我们发现,这两种植物都含有抗原虫和线虫的化合物,其中第二种还含有抗真菌的成分。”

 

 

科学家推测,灵长类动物、熊、鹿、麋鹿、金刚鹦鹉、蜜蜂和果蝇等动物都可能会有自我药物治疗的行为,但目前无法确定。想要在野生动物身上证明这个问题是很棘手的,包蒂斯塔-索佩拉纳说:“我们无法建立实验组和对照组并进行对照试验,也不可能在野生动物身上进行双盲试验或剂量效应研究——但这是人类或兽医医学的必要步骤”


大鸨被列为国际自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN Red List of Threatened Species)上的“易危”物种,它们在西欧、西北非洲到中亚和东亚的草原上繁殖。大约70%的大鸨居住在伊比利亚半岛(Iberian peninsula)。雌性通常会在长达10到15年的时间里长期留在它们孵化过幼崽的家域(home range);而雄性在离去后,每年也都会回到同一个“竞偶场”进行求偶。由于长时间生活在同一个地方,尤其是还都要在这个地方排便,这让它们有反复自我感染的风险。而且雄性在交配季节需要耗费非常巨大的体力,在这种情况下可能会导致它们的免疫防御系统崩溃。


冈萨雷-科洛马说:“理论上,在交配季节,性传播疾病很常见,雌雄大鸨都可以从这些草药中获益,而雄性大鸨使用了含有抗疾病活性成分的植物后,可能会显得更健康、更有活力,对雌性更有吸引力。”


研究小组的一些成员从20世纪80年代初就开始研究大鸨,主要地区集中在西班牙的马德里和卡斯蒂利亚-莱昂地区。他们共收集了623份雌性和雄性大鸨的粪便,其中包括4月份交配季节的178份。在显微镜下,他们统计了当地生长的90种植物的可识别残骸(茎、叶和花的组织)的丰度,我们已知这些植物都在大鸨的“菜单”上。

 

结果显示,有两种植物被大鸨吃掉的次数比预期要多:虞美人(Papaver rhoeas)和车前叶蓝蓟(Echium plantagineum)。


虞美人(图片来源:pexels)

车前叶蓝蓟(图片来源: Alvesgaspar - CC BY-SA 3.0


“大鸨对虞美人和车前叶蓝蓟的偏爱主要在交配季节(尤其是4月份能量消耗最大的时候。而在这几个月里,雄性会花费大量的时间和精力在性展示上,它们对这两种植物的喜爱甚至会超过对雌性的喜爱,”包蒂斯塔-索佩拉纳总结到。


虞美人在传统医学中被用作止痛药、镇静剂和免疫增强剂,家畜不可食用;车前叶蓝蓟如果大量食用,对人类和家畜是有毒的。不过它们也有营养价值:虞美人种子中富含脂肪酸,而车前叶蓝蓟种子富含油脂。


研究者从这两种植物中分离出水溶性和脂溶性化合物,并用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry ,GC-MS)和液相色谱-质谱法(liquid chromatography-mass spectrometry ,HPLC-MS)测定了它们的化学成分。他们关注的是许多植物为防御食草动物而产生的脂类、精油和生物碱。例如,他们发现虞美人富含活性生物碱,如丽春花碱(rhoeadine)、丽春花宁(rhoeagenine)、表小檗碱(epiberberine)和氢化小蘖碱(canadine)。


然后,研究者将分离出的分子对三种常见鸟类寄生虫进行测试:原生动物中的禽毛滴虫(Trichomonas gallinae)、线虫类(寄生虫)的爪哇根结线虫(Meloidogyne javanica)和真菌类的黑曲霉(Aspergillus niger)。


结果表明,在体外实验中,两种植物提取物对原生动物和线虫均有较强的抑制或杀灭作用,而车前叶蓝蓟对真菌还有一定的抑制作用。

 


研究者得出结论,大鸨是寻找特定植物自我治疗的主要鸟类物种。但他们谨慎地说到,还需要更多的研究。


包蒂斯塔-索佩拉纳说:“自我治疗的最终证据需要在生物医学、兽医学和药理学领域开发的实验方案中进行验证。


“我们将继续进行田野调查。例如,量化在不同的大鸨种群粪便中,虞美人、车前叶蓝蓟和病原体的含量,这或许会推翻我们对这个物种自我药物治疗的假设。”


原文链接:
https://www.eurekalert.org/news-releases/972017


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