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科学家解决大象皮肤裂缝的谜团

时间:2019-06-08  author:谷梁恚察  来源:免费注册送59元体验金  浏览:92次  评论:83条

由瑞士日内瓦大学(UNIGE)研究人员领导的研究小组可能终于解开了非洲丛林大象的皮肤变得如此破裂的神秘面纱 - 这一特征对他们的生存非常有益。

这些动物的皮肤被一个复杂的网络所覆盖,这个网络包含微小的微米宽的裂缝,可以保留水和泥。 这有助于保护皮肤免受寄生虫和太阳辐射,同时它还在调节大象体温和防止脱水方面发挥重要作用。

非洲大象 - 其中有两种 - 缺乏汗液和皮脂腺,允许许多其他哺乳动物保持凉爽,因此它们在炎热干燥的栖息地避免过热的唯一方法是通过水的蒸发来收集它们的他们洗澡时的皮肤,喷洒自己或在泥里打滚。

“非洲大象的皮肤当然是皱纹的,这是非常明显的,但如果一个人看得更近,人们就会意识到,外皮[皮肤及其附属物]也被一个错综复杂的互连通道网络深深地雕刻而成,” UNIGE人工与自然进化实验室教授Michel Milinkovitch告诉新闻周刊

“这种数百万个通道的美丽精细图案是适应性的,因为它可以防止涂抹的泥浆脱落,并且可以比表面上的水分扩散和保留5到10倍,让动物通过蒸发冷却有效地控制体温, “ 他说。

现在,Milinkovitch和他的同事在Nature Communications杂志上发表的一篇论文中首次展示了这些渠道是如何形成的。 该团队使用定制的计算机模拟得出他们的结论,该模拟基于对真实物体的CT扫描来模拟大象皮肤的生长。

Milinkovitch的实验室专门研究产生生命复杂性和多样性的发育和进化机制,特别是影响动物特征的物理过程。 以前,他们发现鳄鱼皮的面部和下颚上的鳞片通过皮肤折叠形成,类似于干燥泥浆中形成的裂缝。

5bb31735932a0 大象的皮肤,就像在坦桑尼亚阿鲁沙地区的大象一样,被一个错综复杂的网络覆盖,保留了水和泥。 这有助于保护皮肤免受寄生虫和太阳辐射,并在调节大象体温方面发挥重要作用。 米歇尔米林科维奇

“我们想要了解非洲大象皮肤上的通道是如何产生的,”Milinkovitch说。 “它是否与我们在鳄鱼头上观察到的过程类似?”

“非洲象皮肤上的裂缝图案的视觉方面与干燥泥浆中的拉伸应力,损坏的沥青中的拉应力引起的裂缝具有惊人的相似性,尽管空间尺度差异很大,”他说。 “因此很有可能假设非洲象皮肤裂缝是由皮肤收缩引起的。 我们确信这种​​模式很容易解释。 我们错了。“

相反,他们发现最外层的皮肤变得更厚,随着时间的推移而弯曲,导致动物移动时机械应力导致骨折。 从这个意义上讲,裂缝不是传统意义上的褶皱或皱纹。

根据Milinkovitch的说法,在最基本的层面上,这些发现是物理过程如何参与动物形态和形状发展的新例子。 但它们甚至可能对了解人类的某些皮肤状况有影响。

“引人注目的是,我们表现出非洲大象的正常皮肤形态与受寻常鱼鳞病影响的人类之间的强烈相似性,这是一种常见的遗传性疾病 - 影响250人中的大约1人 - 已知会导致干燥,鳞状皮肤,”Milinkovitch说。 “如果通过未来详细的分子和细胞生物学比较验证,这种等效性将在人类病理状况和标志性厚皮动物的皮肤之间形成显着的联系,”他说。


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