在 Python 中發(fā)現(xiàn)的新細胞使它們能夠完全消化骨骼

當漫游地球的食肉動物興高采烈地享用獵物的肉時,通常會留下堅硬、難吃的骨頭。

但是蛇可以張開它們的下顎以吞下整個食物——而且,與其他經(jīng)過或反流他們無法分解的骨頭,被蛇吞下的骨骼不會以可識別的形式重新出現(xiàn)。

目前尚不清楚蛇體究竟是如何完成這一驚人的骨骼消化壯舉的。現(xiàn)在,科學家們在緬甸蟒的腸道中發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的細胞類型。Python molurus bivittatus),這似乎使他們能夠完全徹底地吸收獵物的骨骼。

這些細胞有助于處理大量的鈣和磷,否則這些鈣和磷會使蛇的系統(tǒng)超負荷。

相關:科學家們剛剛發(fā)現(xiàn)了一種新細胞。這是 100 年前的預言

“對蟒蛇上皮細胞的形態(tài)學分析揭示了我在其他脊椎動物中從未見過的特定顆粒,”生物學家 Jehan-Hervé Lignot 說法國蒙彼利埃大學?!芭c正常吸收的腸上皮細胞不同,這些細胞非常狹窄,具有短的微絨毛,并且具有頂端折疊形成一個地穴。

蟒蛇等蛇經(jīng)常吞下大型動物整個。圖中,一條緬甸蟒捕食一只小山羊。(勞倫斯·希爾頓 (Lawrence Hylton)/iNaturalist, CC BY 4.0)

只有少數(shù)動物物種被觀察到故意吃骨頭,這種做法被稱為噬骨.它通常與磷和鈣的攝入量有關。事實上,只喂食無骨食物的寵物蛇會出現(xiàn)鈣缺乏癥,因此骨骼實際上似乎是蛇整體飲食的重要組成部分。

但是,如果鈣的攝取不受限制,蛇的血液可能會超負荷?!拔覀兿氪_定他們如何能夠處理和限制這種通過腸壁對鈣的巨大吸收,”Lignot解釋.

研究人員使用光學和電子顯微鏡研究了腸上皮細胞,緬甸蟒的腸道內壁細胞。他們還對禁食、喂食正常獵物或喂食無骨老鼠的蛇進行了血液激素和鈣測量。

結果揭示了一種特殊的細胞類型,使蛇能夠處理和代謝骨骼。

緬甸蟒腸上皮細胞,具有頂端隱窩和內部顆粒。(Lignot 等人,J. Exp. 生物學。, 2025)

“這些細胞有一個頂端隱窩,中心有一個由鈣、磷和富含鐵的成核元素組成的多層顆粒,”研究人員在他們的論文中寫道.

“在禁食蛇中,這種細胞類型有空的隱窩。當蛇被喂食無骨獵物時,盡管鐵元素位于隱窩內,但這種細胞類型不會產(chǎn)生顆粒。當鈣補充劑添加到無骨餐中時,大顆粒會充滿隱窩。

此外,在蟒蛇的糞便中沒有發(fā)現(xiàn)骨頭或骨頭碎片,這表明它們的獵物骨骼已經(jīng)完全消化。

研究人員確定,一旦蛇從完全溶解的骨骼中提取了它需要的所有東西,細胞隱窩中的顆粒就超出了蛇的需求。新發(fā)現(xiàn)的細胞的目的似乎是隔離和排泄多余的溶解鈣和磷。

在頂端隱窩中發(fā)現(xiàn)的顆粒的透射電子顯微鏡圖像。(Lignot 等人,J. Exp. 生物學。, 2025)

在尚未發(fā)布的數(shù)據(jù)中,研究人員在其他爬行動物中發(fā)現(xiàn)了相同的細胞:普通蟒()、綠蟒 (鼟鸚鵡)、血蟒 (Python brongersmai)、網(wǎng)狀蟒 (Malayopython reticulatus)、中非巖蟒 (Python sebae) 和 carpet python (莫雷利亞 spilota).

Gila 怪物(真皮病疑似),一種蜥蜴也擁有這些細胞。

這表明特化細胞可能在物種分化之前就已經(jīng)進化了,或者在不同的動物中進化了多次。研究人員認為,其他吞噬整個獵物的食骨動物可能會提供線索。

“吃硬骨魚或水生哺乳動物的海洋捕食者必須面臨同樣的問題,”Lignot 說.“主要吃骨頭的鳥類,比如胡兀鷲,也會是迷人的候選者?!?/p>

該研究已發(fā)表在實驗生物學雜志并在比利時實驗生物學學會年會上發(fā)表

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