【中国特有蛇类如何靠“泡”温泉定居世界屋脊?】蛇是具有重要代表性的变温脊椎动物,因自身新陈代谢水平较低而无法产生足够的热量保持恒定的体温,通常需要借助外界的温度提升体温。

我国有一种特有蛇类,竟能适应高寒的青藏高原,并定居在了海拔3700~4850米的高原面上,成为世界上分布海拔最高的蛇类之一。

它们之所成为家族“另类”,是因为有着一套极为特殊的生存策略,靠“泡”温泉活着。

近日,中国科学院成都生物研究所的科研人员揭示了这一特殊物种——西藏温泉蛇的温泉适应之谜,相关成果https://t.cn/A6SaApdk发表于《创新》杂志。

唯一利用地热资源生存的蛇类

科学家曾先后在我国发现了三种温泉蛇,分别是西藏温泉蛇、四川温泉蛇和香格里拉温泉蛇。它们都是青藏高原的特有物种,其中,西藏温泉蛇是西藏地区的特有种。

温泉蛇属物种大概在2800万年前逐渐分化形成,当时青藏高原正处于隆升相对较早时期。如今,西藏温泉蛇主要分布在雅鲁藏布江中下游地热资源丰富的地区,包括拉萨市、山南地区、日喀则、林芝等地。

“温泉蛇属物种隶属于食螺蛇科,其近缘类群除我国分布的宁陕线形蛇外目前只分布于美洲,且主要在热带美洲,它们的生存环境有着天壤之别。”论文通讯作者、中国科学院成都生物研究所研究员李家堂说。

然而,西藏温泉蛇之所以能在高寒的青藏高原活着,并不是因为它们真的“抗冻”,而是它们有着极强的寻找热源的能力。

青藏高原的形成是源于印度板块和欧亚大陆板块的碰撞,这一剧烈的地表运动在形成断裂带的同时,也给高原带来了无数的地热资源,温泉就此出现。西藏的拉萨市的羊八井、羊易、那曲镇等地,有着很丰富的温泉资源。

温泉把来自地心的热量直接带到了地表,因而在温泉附近的地表、土壤温度都高于其他地方的温度。

“其实,西藏温泉蛇不会真的长时间‘泡’在温泉里,而是利用温泉周边的地热提升自身体温与抵抗严寒。”李家堂告诉《中国科学报》,温泉周边较为温暖的生境如石堆、草甸等都适宜它们生存。有时,它们在提升自身体温之后会进入到温泉附近的溪流、河流或静水塘等冷水里,捕食高山蛙、高原鳅、异齿裂腹鱼等。

明星基因——TRPA1的突变

在漫长的演化历史中,西藏温泉蛇是如何成功适应这一独特的自然环境?为了回答这一问题,李家堂团队对西藏羊八井地区的温泉蛇进行了详细的多维度整合研究。

他们首先进行了一个趋热行为学实验。结果发现,相较于玉米蛇和勐腊钝头蛇,西藏温泉蛇能够更快速地定位到高温区域,并且对高温区表现了出强烈的偏好。

因此,研究人员认为,西藏温泉蛇具有高效的温度感知系统,从而增强了它们在冷刺激下对温暖环境的探测能力。

而这种能力背后,科学家进步一找到了分子生物学证据。

研究人员通过比较基因组学分析发现,与西藏温泉蛇的温度感知和调节能力相关的基因发生了进化改变,包括与温度相关的多个瞬时受体电位(TRP)离子通道等。比如,与温感相关的TRPV3经历了快速进化,与冷感相关的TRPM8表现出与其它高原物种共有的快速进化。

“其中最重要的是,我们在西藏温泉蛇中发现一个明星基因——TRPA1存在特有突变。”李家堂介绍。

2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者David Julius对TRPV1以及其家族的研究,开启了人类对温度感知机制领域的探索。TRPA1是一种瞬间受体电位离子通道,与温度感知,疼痛,瘙痒等相关。

在爬行动物中,TRPA1会参与部分蛇类的热探测,包括红外探测行为。李家堂解释,在具有唇窝/颊窝结构的红外蛇类中,这一基因是它们感知红外热源的重要分子元件之一。红外蛇类感知红外,主要由于TRPA1的特有突变,通过改变其对温度的响应阈值来实现。

在这项研究中,科学家鉴定到TRPA1包含3个温泉蛇特有的非同义突变。“但与红外蛇类不同的是,这三个位点的改变并不会导致TRPA1对温度响应阈值的变化,而是增强了该离子通道的热敏感性以及热诱导开放程度,这可能有助于温泉蛇对温暖环境作出更快速的应答。同时,研究也提示了温泉蛇和红外蛇类采取了两种不同的温度感知策略”李家堂说。

西藏温泉蛇经过长期的适应,演化出了依赖地热资源提供热能的巧妙生存策略。李家堂也呼吁,保护好西藏当地的地热资源就是在保护温泉蛇的天然庇护所。

抵御缺氧、强紫外线辐射

除了对热源的高度敏感,西藏温泉蛇在抵御缺氧和强紫外线辐射的极端生存环境方面,同样有着特殊的能力。

此前,李家堂团队在美国《国家科学院院刊》发表成果,通过对温泉蛇的全基因组测序,发现了27个共有氨基酸替换。其中,他们发现与DNA修复相关的FEN1基因的突变型,比低海拔物种的基因型在紫外线照射下拥有更强的稳定性。这种突变有助于温泉蛇在高海拔环境中抵抗紫外线辐射。

此外,EPAS1基因被认为是低氧诱导调节通路中的重要基因。科学家曾在藏族人群和青藏高原的哺乳动物中都找到了这一基因的突变现象。

李家堂团队在温泉蛇中发现了EPAS1基因的突变,它减弱了其调节下游基因红细胞生成素表达的能力,进而导致温泉蛇血红蛋白浓度处于较低水平。这也是温泉蛇适应高海拔低氧条件的重要原因。

李家堂表示,极端的高原环境可能会使进入高原的人们产生严重的高原反应,甚至引发高原病,对高原动物开展极端环境的遗传机制研究,也可以为人类高原疾病的预防和治疗提供帮助。https://t.cn/A6SaApdD

【澳門】7月30日至8月1日本澳將延長三天“鞏固期” 應變協調中心呼籲市民於疫情緩和時積極接種疫苗
新型冠狀病毒感染應變協調中心7月29日舉行記者會,衛生局羅奕龍局長、教育及青年發展局龔志明局長、衛生局疾病預防及控制中心傳染病防控處梁亦好處長、警察總局警務聯絡及公共關係處張健欣處長、治安警察局公共關係處李德輝處長、旅遊局公共關係處藍同好處長分別介紹了本澳的整體防疫情況。
羅奕龍局長表示,由7月28日零時至24時,本澳昨(28)日24小時內新增2例陽性個案包括:集中隔離醫學觀察酒店2例,屬管控中發現;本澳自進入疫情鞏固期後,已連續第6天沒有出現社會面的個案;自6月18日起累計共1821例。在首1821例中,包括937名女性、884名男性,年齡介乎3個月至100歲,當中705人有症狀,列為確診病例患者,1116人暫無症狀,列為無症狀感染者。重點區域人士、重點人群及離家工作人群核酸檢測,7月28日截至下午3時採樣85,616人次,29,047人次已有檢測結果,呈陰性;7月24日起至今日下午3時累計已採樣1,139,390人次。平均每天有超過2萬人次進行了核酸檢測。
他又指出,根據行政長官7月28日頒佈的批示,從2022年7月30日至8月1日本澳將延長三天“鞏固期”,並對部分防疫措施作出調整,當中包括購物中心內的所有店鋪,以及樓宇的室內裝修工程,在遵守衛生當局防疫指引要求的前提下可有限度運營,人員外出時可佩戴外科口罩或更高標準的口罩。他表示,自7月23日進入鞏固期開始,本澳已連續6天無社會面個案,甚至連紅碼區亦沒有新增個案,所有零星個案都是在醫學觀察酒店中發現,社會傳播的風險已進一步降低。重點區域人士、重點人群及離家工作人群平均每天都有超過20萬人次參與核檢且均為陰性,另每天有接近60萬人次進行快速抗原檢測,透過申報平台上報,經核實,最後全部結果亦均為陰性。按照計劃,7月30日至31日將進入第14輪的全民核檢,若結果均呈陰性,將結束為期十天的“鞏固期”,8月2日凌晨零時進入“穩定期”。
就記者關注到“穩定期”的措施安排時,羅局長表示,倘若明天和後天的全民檢測結果為陰性,便可完成為期10天的鞏固期,並於8月2日凌晨進入穩定期階段,暫定“穩定期”為期一周,其後進入抗疫常態化的階段,即6月18日出現疫情前的狀態,“穩定期”的防疫措施的基本原則是減少抗原和核酸檢測的頻率,逐步回復日常工作、生活和社會活動。若順利進入“穩定期”, 8月2日起居民將不需要每天進行抗原檢測,但7月30日至8月1日期間,每天仍須進行一次抗原檢測;核酸檢測方面,從8月2日起,核酸檢測前不需要進行常規抗原檢測,重點人群的核酸維持每日1檢,離家工作人群則3日1檢。此外,進入特定場所(例如服務使用者不能全程佩戴口罩或長時間停留的場所),須要求接受服務者出示自採樣日起計3日內的核酸檢測採樣證明。
他表示,第14輪全民核酸檢測會派發KN95口罩20個和抗原檢測劑10個,派發口罩和抗原檢測劑之目的,是讓市民留待有需要時,可按照特區政府要求使用。他強調,派發原因是希望居安思危,因為快速抗原檢測包在今輪疫情起到相當大的作用;若未來本澳再有疫情,可發揮重要作用。第14輪全民核檢,三歲以下的幼童、不良於行或需要照顧的長者、殘疾人士等均不獲豁免,主要是希望能全面掌握現時本澳的疫情風險,對了解澳門還有沒有隱形傳播鏈是非常重要的手段。而在今次疫情痊癒出院的人士,則毋須參加本次計劃,以免影響到今次全民核酸檢測可能出現陽性結果。羅局長表示,核酸檢測是疫情防控的重要手段,當疫情發生時會調動本地資源,包括公營、私營和非牟利機構等,今輪疫情更有國家派出650人的醫療團隊,以滿足大規模的核酸檢測需求。在今次疫情期間,參與核酸檢測的本澳醫療採樣人員有2,500人,約佔全澳醫療人員的1/3,他並再次感謝本地醫療人員的付出。而隨著本澳進入防疫常態化階段,醫療人員仍需要提供恆常的醫療服務,因此,未來的方向是由檢測機構承擔核酸檢測的工作。據了解,本地檢測機構透過勞工局招聘本地的採樣員,希望未來有更多本地採樣員能參與恆常的核酸採樣工作,通過採樣和感染控制等培訓,有助提升本澳面對疫情時的應對能力。
另外,他提醒,明(30)日開始延長3天“鞏固期”期間,第102/2022號行政長官批示仍然生效,包括餐廳、飲料及飲食場所繼續只能提供外賣,不能堂食。有關恢復堂食事宜,須待第14輪全民核酸檢測結果而定,若全為陰性結果,則於8月2日零時進入“穩定期”後才有條件調整措施。若進入“穩定期”,市民進入不能佩戴口罩的場所,例如在餐廳堂食時,須出示3日內有效的核酸檢測證明,是短暫的需求,而核酸檢測比快速抗原檢測的靈敏度更高,同時更能確定檢測的真確性,是較穩妥的做法。至於“穩定期”具體措施對不同行業有不同要求,稍後會再作詳細公佈。
另就記者問及內地來澳支援人員的情況,他表示,內地來澳支援的650名採樣人員在完成任務後會分批離澳返回內地;今(29)日首批內地支援人員離澳後,仍有320名人員繼續留澳支援,協助於明、後天進行的第14輪全民核檢工作,並感謝他們對澳門抗疫工作的幫助。預計第二批內地援澳人員將於8月1日離澳。本澳已準備了足夠人手,可滿足日後核檢採樣工作的需求。
最後,羅局長特別指出,隨著疫情緩和,當局將持續推動疫苗接種工作。本輪疫情重症加死亡個案佔感染病例不超過1%,有肺炎病例佔10%。重症及死亡病例較少的原因有三方面,一是病毒本身因素,Omicron致病力較弱;二是疫情前有90%的居民已接種新冠疫苗,這為有效抗擊疫情發揮了非常重要的作用;三是當局可於早期發現及確診感染病例,並為他們於早期提供中西醫治療。經分析,重症及死亡病例的四個危險因素,主要包括:高齡、具慢性基礎疾病、身體機能差(如長期臥床等)及沒有接種疫苗;他指出上述四大危險因素,除接種疫苗外,均無法逆轉,若能接種疫苗,則可最大限度保障長者,呼籲市民持續積極推動疫苗接種。
龔志明局長表示,教青局會繼續全力配合應變協調中心,於全民核酸檢測期間為各核檢站制定工作流程指引,並介紹了第14輪全民核檢的安排。今次全民核檢由7月30日(星期六)上午8時開始,至7月31日(星期日)晚上7時結束,7月30日(星期六)早上6時可以開始預約。對象為澳門居民和所有在澳門逗留的人士。站點和開放時間基本與第十三輪一致,連同今個星期陸續投入服務的戶外核檢站,今次共設有75個站,包括54個一般站、7個關愛站、5個戶外站、7部流動核酸採樣車和2個自費站 (詳見專門的新聞稿及圖文包)。除關愛站外,所有站點必須預約,特別提醒居民戶外站都要預約,預約後準時到場便可,不按時到站的居民有機會被勸回,呼籲居民出門前多留意站點實時輪候數據。因應現時很多核檢站都設置於學校內,由於學校需處理學年結束的相關行政工作,並同步為新學年的開學做好準備,因此,由下星期一起學校核檢站將陸續騰出,並轉至其他室內設施及戶外地方作新的核檢站,呼籲居民持續留意應變協調中心公佈的最新站點安排。另外,在延長的鞏固期內,他亦提醒私立補充教學輔助中心及私立持續教育機構,須繼續嚴格遵守當局發出的防疫指引,暫時只可透過線上提供服務。冀望於下周待疫情進一步緩和,上述機構可在遵守當局防疫指引下逐步恢復運作。
梁亦好處長首先報告,本澳7月29日新增2例本地確診病例,自2020年以來累計791例確診;7月28日新增30例確診病例出院,自2020年以來累計626例出院;7月28日新增1例無症狀感染者,屬輸入性個案,自2020年以來累計無症狀感染者1,374例;7月28日新增36例無症狀感染者解除隔離,自2020年以來累計解除隔離共970例。此外,7月28日新增死亡0例,自2020年以來累計6例死亡病例,累計陽性病例2,165人。
醫學觀察方面,7月28日需接受醫學觀察人士共新增43人,其中澳門居民有26人,非澳門居民有17人。截至7月28日24時,累計醫學觀察人士有69,083人。現正進行醫學觀察人士有722人,710人在指定酒店、12人在衛生局設施。
她又公佈,將室內裝修工作人員列入重點人群的安排。
會上,藍同好處長報告了醫學觀察酒店的相關情況;張健欣處長報告了因違反防疫措施的檢控情況;李德輝處長則報告了市面、出入境及紅碼區情況等;他們並回答了記者相關提問。

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