您現(xiàn)在的位置:首頁(yè) > 科技 > 正文

每日觀點(diǎn):一秒鐘都不會(huì)鍛煉,但握力卻是所有人的2倍,究竟是何方神圣?

時(shí)間:2023-05-05 07:52:29    來(lái)源:環(huán)球科學(xué)-科普中國(guó)-星空計(jì)劃(創(chuàng)作培育)    

三趾樹(shù)懶 圖片來(lái)源:Unslpash


(資料圖)

樹(shù)懶極其懶惰,但手臂很有力,這是一種生存策略。

“懶惰”并不是一個(gè)美好的詞,但很多國(guó)家都會(huì)用它來(lái)稱(chēng)呼一類(lèi)總是面帶微笑、受人們喜愛(ài)的動(dòng)物——樹(shù)懶(sloth)。樹(shù)懶的身體內(nèi)流動(dòng)著“生命在于躺平”的血液,它們的生活也因此極其簡(jiǎn)單。不過(guò),它們也靠“慢”成為了一種演化很成功的動(dòng)物,從6000萬(wàn)前一直存活至今。

樹(shù)懶生活在南美洲、北美洲的熱帶雨林中,相比這里的其他動(dòng)物,它大部分時(shí)間就是掛在樹(shù)上一動(dòng)不動(dòng)。要是動(dòng)起來(lái)的話,每分鐘移動(dòng)4米左右,到地上的速度會(huì)更慢,只有2米/每分鐘——沒(méi)錯(cuò),它們就是世界上最慢的哺乳動(dòng)物。

Part.1

不鍛煉,但肌肉很有力

按照我們的理解,這么懶著不動(dòng),即使有肌肉也會(huì)退化。樹(shù)懶的肌肉占它們總體重的23.6%,明顯低于其他樹(shù)棲哺乳動(dòng)物(平均肌肉質(zhì)量為33%)和地表生活的哺乳動(dòng)物(48%)。相比于同等大小的哺乳動(dòng)物,樹(shù)懶的肌肉質(zhì)量會(huì)少30%左右。

但矛盾的是,它們可以輕易僅靠一只胳膊將整個(gè)身體掛在樹(shù)枝上超過(guò)10分鐘——這個(gè)動(dòng)作只有極少數(shù)人才能做到。此外,有過(guò)鍛煉經(jīng)驗(yàn)的人會(huì)知道,一些動(dòng)作做的越慢,就會(huì)越費(fèi)力。但是,樹(shù)懶能做到的慢動(dòng)作,甚至?xí)岓w操運(yùn)動(dòng)員都嫉妒。一些科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn),樹(shù)懶手腳上的特殊肌腱幫助它們固定,使它們能夠長(zhǎng)時(shí)間倒掛而不浪費(fèi)任何能量。

圖片來(lái)源:Pixabay

這些都激發(fā)了一些身為樹(shù)懶愛(ài)好者的科學(xué)家的興趣,科學(xué)家想要揭開(kāi)在它們看似柔弱的外表下,不柔弱的一面。在2017年一項(xiàng)發(fā)表于《哺乳動(dòng)物演化雜志》(Journal of Mammalian Evolution)的研究中,這些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種三趾樹(shù)懶Bradypus variegatus前臂中特殊的肌肉組織,能讓它們產(chǎn)生很大的握力。而近期,一篇發(fā)表于《動(dòng)物學(xué)雜志》(Journal of Zoology)的研究揭示這類(lèi)樹(shù)懶的握力可以達(dá)到所有人的2倍。

樹(shù)懶能做到這些,有一個(gè)比較明顯的原因:它們厚重、蓬松的皮毛下,身體其實(shí)出奇的瘦。此外,一些科學(xué)家觀察到它們有著特別不起眼的帶狀肌肉,這些肌肉不多但很有力,并且很抗疲勞。這是怎么做到的呢?

Part.2

為節(jié)能而設(shè)計(jì)的身體

三趾樹(shù)懶(前肢和后肢都是3趾)通常是嚴(yán)格的素食主義者。營(yíng)養(yǎng)充足時(shí),它們肚子中的食物可以占到體重的2/3。這些素食都需要依靠它們胃中的共生微生物來(lái)慢慢消化,消化時(shí)間可達(dá)一月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。相比之下,它們的近親二趾樹(shù)懶(前肢2趾,后肢有3趾)是雜食動(dòng)物,獲得能量的途徑也更加多樣。

三趾樹(shù)懶的日常代謝速率很低,體溫也會(huì)低于其他的哺乳動(dòng)物(這是樹(shù)懶喜歡曬太陽(yáng)的原因),更不可能有多余的肌肉來(lái)浪費(fèi)能量。如何將有限能量的利用率最大化,而且還能躺平,這就是它們面臨的人生問(wèn)題。好在,它們很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。

2015年和之后的一年中,研究人員共解剖了3具成年三趾樹(shù)懶和1只幼年三趾樹(shù)懶的尸體,這些樹(shù)懶中部分因自然原因死亡,剩下的因研究之外的其他原因被給予了安樂(lè)死。

他們觀察并記錄這些樹(shù)懶最強(qiáng)壯的前臂的肌肉數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)它們的前臂上共有52塊肌肉。一只前臂的肌肉重量就相當(dāng)于體重的5%左右。其中,屈肌的發(fā)育會(huì)比伸肌更好,且總質(zhì)量占到了整個(gè)前臂的60%。也就是說(shuō),三趾樹(shù)懶用來(lái)抓握和拉動(dòng)物體的肌肉,比推動(dòng)物體的肌肉要突出得多。不過(guò),樹(shù)懶很少需要推東西,因此沒(méi)必要浪費(fèi)能量來(lái)保持這部分的肌肉。

此外,從它們的肩膀到前肢區(qū)域以及手部,肌肉會(huì)逐漸變得更羽狀(以某個(gè)角度排列而不是沿肌肉直線排列)。肌纖維羽的增加,可能部分彌補(bǔ)了前肢整體肌肉量低的缺陷。當(dāng)纖維更加呈現(xiàn)出羽狀時(shí),就可以產(chǎn)生更多的力,在這種情況下,能促進(jìn)樹(shù)懶的牽引運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生令人難以置信的握力。

三趾樹(shù)懶抓不同直徑大小的樹(shù)枝 圖片來(lái)源于論文

在這項(xiàng)新研究中,研究人員也有了一些特別的發(fā)現(xiàn):并不是所有的肌肉都與預(yù)期的作用相同。他們發(fā)現(xiàn),肌肉群之間會(huì)以一種不尋常的方式配對(duì):一個(gè)肌肉群會(huì)允許關(guān)節(jié)快速地旋轉(zhuǎn),但在它旁邊工作的另一個(gè)肌肉群能產(chǎn)生大量緩慢且穩(wěn)定的力。這些具有相反特征的肌肉會(huì)以這種獨(dú)特的方式協(xié)同工作,起到相互權(quán)衡的作用。也因此樹(shù)懶可以表現(xiàn)得緩慢、從容,能很好地控制自身的動(dòng)作。

在近期的研究中,科學(xué)家還通過(guò)一種特殊的裝置測(cè)試了5只這種三趾樹(shù)懶的握力,發(fā)現(xiàn)它們的握力大約是人類(lèi)以及許多其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的2倍。此外,他們還發(fā)現(xiàn),這類(lèi)樹(shù)懶單手就能握住超過(guò)自己體重100%的東西。而且它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中都表現(xiàn)出了左撇子的特征。平均而言,左右手的握力會(huì)有16%的差異。

Part.3

緩慢生活中的刺激

樹(shù)懶的一生中幾乎不會(huì)有一些特別的精彩瞬間。只不過(guò),當(dāng)速度緩慢到達(dá)一定的程度,一些平常的事情也會(huì)充滿刺激。樹(shù)懶的生命有2大威脅:一個(gè)來(lái)自天上的捕食者鷹,另一個(gè)來(lái)自自身固執(zhí)的習(xí)慣——會(huì)到固定的位點(diǎn)排便(一次排便的量相當(dāng)于身體重量的1/3)。后者的危害甚至比前者更大。

三趾樹(shù)懶會(huì)每8天左右就會(huì)從樹(shù)上爬到地下排便,會(huì)前往固定的位置,且排瀉完成后,還會(huì)更講究地將糞便掩埋。由于它們后肢無(wú)力,在地面上的速度只有2米/分鐘。它們的天敵只要了解這個(gè)習(xí)慣,就很容易守株待兔,捕食它們??茖W(xué)家對(duì)它們的堅(jiān)持有幾點(diǎn)猜測(cè):回報(bào)給予它們食物的樹(shù)木,或者幫助棲息在自己皮毛中的一種飛蛾產(chǎn)卵。(為了避免這些危險(xiǎn),它們的近親——二趾樹(shù)懶會(huì)嘗試其他的選擇,比如像鳥(niǎo)一樣直接在樹(shù)上排便。)

二趾樹(shù)懶 圖片來(lái)源:Unslpash

不過(guò)說(shuō)到刺激,不得不提下樹(shù)懶充滿“激情”的性生活。當(dāng)一只性成熟的雌性三趾樹(shù)懶發(fā)情時(shí),它會(huì)發(fā)出響亮的叫聲,這個(gè)聲音會(huì)吸引來(lái)周?chē)芏嘀恍坌匀簶?shù)懶。為了取得交配權(quán),這些雄性三趾樹(shù)懶會(huì)彼此爭(zhēng)斗,可以想象,會(huì)很劇烈。隨后,成功的雄性便有了和雌性交配的機(jī)會(huì),但一次交配的時(shí)間很短,只有一分鐘。不過(guò)根據(jù)拍攝的錄像,它們可能會(huì)倒掛著、面對(duì)面或者搖搖晃晃地掛在樹(shù)枝上交配——以任何它們喜歡的姿勢(shì)。

數(shù)天內(nèi),成功的雄性都會(huì)守護(hù)在雌性的身邊,多次與雌性交配,以及擊退其他的雄性。失敗者們會(huì)發(fā)出類(lèi)似雌性樹(shù)懶一樣響亮的聲音(哭聲),來(lái)表達(dá)心中的痛苦。不過(guò),只要它們?cè)敢獾却瓦€有機(jī)會(huì)。因?yàn)樵谶@項(xiàng)費(fèi)力的活動(dòng)后,成功的雄性時(shí)不時(shí)需要小憩一下來(lái)恢復(fù)精力,這時(shí)雌性樹(shù)懶就會(huì)和其他雄性交配。在樹(shù)懶中,“濫交”很常見(jiàn),無(wú)論是雌性還是雄性都會(huì)盡可能多地和異性交配。

不過(guò),即便它們這么努力了,但最終雌性三趾樹(shù)懶也只會(huì)生下一胎(一次受孕后生產(chǎn)一胎)。

大多數(shù)雄性三趾樹(shù)懶的背后都有一塊獨(dú)特的“反射鏡”(speculum)皮毛,有黑色條紋和鮮亮顏色(黃色或橙色)的毛。人類(lèi)也很容易區(qū)分它們。但是,二趾樹(shù)懶的雄性和雌性外形幾乎一樣,且雌性懷孕基本沒(méi)有癥狀,因此也就有了將“同一”性別的樹(shù)懶放在一起養(yǎng),卻生出了小樹(shù)懶的故事。

樹(shù)懶:我不是慢,是精確掌控下的從容....

參考鏈接:

https://slothconservation.org/think-stronger-sloth/

https://slothconservation.org/10-incredible-facts-about-the-sloth/

https://link.springer.com/article/10.1007/s10914-017-9411-z

https://zslpublications.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jzo.13041

本文已獲轉(zhuǎn)載授權(quán),如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者

文章僅代表作者觀點(diǎn),不代表中國(guó)科普博覽立場(chǎng)

轉(zhuǎn)載注明出處 未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載

標(biāo)簽:

相關(guān)新聞

凡本網(wǎng)注明“XXX(非現(xiàn)代青年網(wǎng))提供”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和其真實(shí)性負(fù)責(zé)。

特別關(guān)注

熱文推薦

焦點(diǎn)資訊