老鼠会长出长脖子吗 老鼠有脖子吗

出品:科普中国
制作:苏澄宇
监制:中国科学院计算机网络信息中心
长颈鹿,一种在大草原上颇为显眼的动物 。
长长的脖子引来大家许多奇怪的问题,在知乎上你可以看到很多和长颈鹿相关的迷思 。
比如长颈鹿要怎么喝水?长颈鹿会有颈椎病吗?长颈鹿要是想吐怎么办?长颈鹿是不是容易被闪电劈中?长颈鹿想吐的时候怎么办?

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这些奇奇怪怪的迷思只因它有着地球上最长的脖子 。
长颈鹿这么长的脖子,好处当然不只是为了吃到高处的叶子,还可以获得更高的视线、更广的视野,以及相较于那些短脖子动物,更轻易捕食它们想要的动物 。
上述那些问题,我都有过科普回答,如果感兴趣的话,你可以搜索看到 。
今天我们来讨论另一个长颈鹿的问题,一个更关乎长颈鹿生存的问题:长颈鹿脖子那么长,它把血液从心脏供上头部是不是很困难?
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图源:sciencealert
拥有强心脏的长颈鹿我们都知道要想把深井里的水打上来,除了用绳子绑一个桶沉下去把水舀起来,还有一个办法就是用水泵 。
一般来说,泵可以增加水的压力,增加压力后可以获得更大的推进力,这种推进力可以把水从地底下推上来,越深的井需要的泵的排出压力更大 。
而动物强有力的心脏就是天然的泵,通过心室肌有节律地收缩和舒张,把血液输送到身体各处 。
对于大多数哺乳动物来说,心脏和头部之间的垂直距离较短 。因此,心脏的血压和头部的血压差不多 。
但长颈鹿跟其他"普通"的哺乳动物不太一样,它的心脏和头部之间的距离实在太长了,所以想要把血液从心脏泵到头部,得需要比其他"普通"动物更大的动脉血压,才能把血泵上去 。
早在1955年,GOETZ RH就对长颈鹿的心血管系统做过研究,他发现长颈鹿的动脉收缩压可达300mmHg,舒张压可达180mmHg,这大约是正常人的2.5倍 。
而且科学家发现,还没长大的长颈鹿,它的头离心脏还没那么远,那时血压还比较低,随着长颈鹿慢慢长大,脖子慢慢变长,它的血压也随之变高 。
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人类与长颈鹿各部位血压对比图|图源:Deranged Physiology
既然这颗天然的泵那么厉害,那它体积肯定和"普通"哺乳动物的心脏不太一样 。
一只成年的长颈鹿,它的心脏长达0.6米,重达11公斤 。对比人类巴掌大的心脏,长颈鹿的心脏大约是人类的30倍 。
(在网上找到了长颈鹿心脏的图,过于血腥就不放出来了,感兴趣的可以自己找)
但这并不是"普通"哺乳动物心脏差异最大的地方,因为长颈鹿心脏的大小和它的体积是成正比的,差异最大的地方在于心脏的内部结构 。
2006年到2009年的时候,G. Mitchell对津巴布韦每年被捕杀的长颈鹿进行了解剖观察 。
(注:长颈鹿根据津巴布韦的法律要求被捕杀的) 。
科学家发现,长颈鹿的左心室和心室间隔的厚度非常大,比人类大多了 。
一只1300公斤的成年长颈鹿,它的左心室壁厚度可达7cm左右,而室间隔壁可达5cm左右 。要知道,人类的左心室壁和右心室间隔壁也就1.2cm左右,进行高强度训练的运动员心室壁厚度略高于普通人(1.3-1.5cm) 。
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1300kg长颈鹿心室的横切面,它的心室壁看起来极为厚大|图源:文献1
同时,科学家发现长颈鹿其他地方的血管壁也很厚,如下图:
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图源:文献1
对数据进行统计后发现,心室壁的厚度特征是属于异速生长关系 。
所谓异速生长指的是,生物的特征会随着体型的变化而变化,但这个变化是不成比例的 。
科学家对长颈鹿心室壁和动脉血管壁厚度的发现,解释了为什么长颈鹿没得高血压的生理原因 。人如果血压过高,这意味着心脏泵出来的压力实在太大了 。
这力量大了,"薄薄"的血管壁就遭不住了,所谓的脑溢血,就是因为血压太高,把脑血管壁给冲爆了 。
而长颈鹿的心室壁和血管壁就不太一样了,它的血管壁贼厚,是人类的好几倍,这下即便是高血压,也不必担心把血管壁给冲破了 。