Biologie der Fledermaus-Flügel kann Unterricht für kalt-Wetter-Arbeit, übung

Eine neue Studie stellt fest, dass die Muskeln in Fledermäusen die Flügel arbeiten bei einer deutlich niedrigeren Temperatur als Ihre Körper, vor allem während des Fluges.

Vergangenheit Forschung deutet darauf hin, dass in den meisten anderen Lebewesen, einschließlich des Menschen, die Muskeln in der übung werden wärmer, die in Reaktion auf Bewegung. Aber die kleinen Muskeln der Fledermaus die Flügel sind eindeutig anfällig für Wärmeverlust während des Fluges, wie Sie sind bedeckt von einer dünnen Schicht der Haut — und Erwärmung wäre ineffizient aus der Sicht des Energieverbrauchs.

„Wir neigen dazu, anzunehmen, dass die warmblütigen Tiere sind warm die ganze Zeit,“, sagte Brown University, Ph. D. student Andrea Rummel, der Autor der Studie neben Braun Biologen Sharon Swartz und Richard Marsh. „Aber diese Forschung zeigt, dass warmblütige Tiere haben viel mehr variation in der Körpertemperatur als wir erwartet haben. Das hat Auswirkungen darauf, wie die Tiere sich bewegen, einschließlich des Menschen.“

Die Ergebnisse, veröffentlicht in „Biology Letters“ am Mittwoch, Sept. 11, bieten Zusammenhang auf eine frühere Studie, die durch das team, in dem festgestellt wurde, dass die Fledermaus-Flügel-Muskeln sind viel weniger empfindlich auf kalte Temperaturen im Vergleich zu den Muskeln eines typischen säugetier. Wenn die Muskeln abkühlen, Sie kontrahieren und entspannen sich mehr langsam, so dass Sie don ‚ T Arbeit als gut. Dies gilt auch für Fledermäuse, die auch, aber zu einem viel geringeren Ausmaß. So wie Ihre Flügel Muskeln kühlen während des Fluges werden Sie erfolgreich behaupten, die schnelle wingbeats und das schnelle, koordinierte Muskelkontraktionen, die Sie benötigen, um zu bleiben in der Luft.

„Wir wissen, dass Fledermäuse in der Lage sind, zur Unterstützung von super-high-performance-Fortbewegung mit Muskeln, die sind wirklich kalt,“ Rummel sagte. „Die Tatsache, dass Ihre Muskeln sind kalt gibt an, dass es wahrscheinlich andere kleine Säugetiere und kleine Vögel sind, die sich auch bewegen, um wirklich gut mit kalten Muskeln — und vermutlich sind Sie alle haben muskuläre Anpassung, Verhaltens-Anpassung oder andere physiologische Anpassungen, die Ihnen hilft, tun.“

Das Verständnis jeder dieser Mechanismen könnte den Wissenschaftlern helfen zu verbessern die regulation der menschlichen Bewegung in der Kälte oder auch Hitze -, fügte Sie hinzu. „Es gibt eine Menge, die wir nicht kennen, wie maximieren Sie Ihre Leistung und wie halten die Menschen sicher während anstrengende übung, und in extremen Bedingungen,“ Rummel sagte.

Marsh sagte, dass die Arbeit der Gruppe könnte zu einem besseren Verständnis des Muskel-Leistung für Menschen in bestimmten berufen auch.

„Insbesondere für Arbeitnehmer, wie Fischer, die arbeiten in kaltem Wasser, und für die anderen Menschen, die im freien arbeiten, es gibt Probleme mit den kleinen Muskeln in der hand und im Unterarm“, sagte er. „Es gibt also ein Interesse an der Quantifizierung dieser Aspekte, und herauszufinden, die Auswirkungen von Kälte auf die Muskeln.“

Zur Durchführung Ihrer Forschungsarbeiten, die das team verwendete Temperatur-sensoren eingefügt, in der die Flügel der Fledermäuse. Letztlich fanden Sie, dass die Bizeps-und Unterarm-Muskeln waren deutlich Kühler als der körperkern-Muskeln, und diese Temperatur Unterschied wurde noch deutlicher, unmittelbar nach der Fledermäuse begann zu Fliegen-vor allem in den unterarmmuskeln, die über 12 Grad Celsius Kühler als der Kern während des Fluges.

Jetzt, dass Sie bestätigt haben, dass Fledermaus-Flügel-Muskeln arbeiten zu einzigartig niedrigen Temperaturen und scheinen weniger anfällig für Kälte-bezogene performance-Defizite, die Forscher arbeiten, um zu erkunden die Muskeln intrinsischen Eigenschaften. Insbesondere, schauen Sie genauer auf ein protein namens myosin, ein wesentlicher Baustein der Muskeln. Myosin ist in beiden vorhanden, Fledermaus und menschlichen Muskel, sondern genetische oder umweltbedingte Faktoren können Einfluss auf die myosin-in Fledermaus-Flügel zu entwickeln, die geringere Empfindlichkeit gegenüber Kälte.

Die Forscher planen den Einsatz der Elektromyographie zur Beurteilung der flügelmuskeln‘ aktivierungsmuster während die Fledermäuse Fliegen.

„Einer der möglichen Mechanismen zur Bewältigung kalt“, sagte Marsh, „ist zu einfach aktivieren mehr Muskeln. Also, wenn Sie Ihre Muskeln neigen dazu, sich langsam, können Sie kompensieren zu einem gewissen Grad durch Aktivierung von mehr Volumen der Muskulatur. Das ist ein möglicher Mechanismus, die wir hoffen, zu schauen, in Fledermäuse.“