黏液糊了我一身!

我的分子发现之旅,从黏糊糊的香蕉蛞蝓涂层到人类粘液、长颈鹿唾液及其他

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映的是作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


最近,我为一篇关于香蕉蛞蝓黏液的短文拍摄了一张香蕉蛞蝓的照片,这篇文章是为圣克鲁斯(加利福尼亚州)的Hilltromper网站撰写的,该网站是为该地区的自然爱好者设立的。

“好的,现在把你的头转向左边……再往下一点……实际上你能再往这块石头上爬一点吗?我真的很想再多看看那些黏液,”我说着,把我的iPhone怼到这只可怜的蛞蝓脸上。

在我完成拍摄后,一位路人问我一直在拍什么。当我告诉她时,她说:“它们真黄啊!肯定不好吃。”


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我以为她指的是鲜艳色彩的动物通常有毒或不好吃的观点。但我在北加州长大,那里的大蛞蝓是受人喜爱的生物,我不记得有什么直接将它们的黄色与自卫联系起来。作为我拍摄的一部分,我捡起了这只蛞蝓,我的手上沾满了黏糊糊的黏液。我发现自己在想,香蕉蛞蝓的黏性是否会使它难以食用。

为了回答我的问题,我采访了加州大学默塞德分校的工程学教授克里斯托弗·维尼,他研究了香蕉蛞蝓黏液和长颈鹿唾液等滑溜物质的稠度。结果表明,一种叫做粘蛋白的蛋白质是香蕉蛞蝓自卫的关键。粘蛋白是构成香蕉蛞蝓黏液的主要成分。维尼说,粘蛋白形成链状,侧面装饰着糖分子,就像钢丝刷一样。

维尼说,香蕉蛞蝓分泌粘蛋白作为干燥的颗粒来制造它们的黏液。这些颗粒遇到附近的水时会膨胀,体积增加数百倍。这就像给一粒米加水,看到它膨胀到一汤匙的体积。

维尼说,粘蛋白在遇到水时会以有组织的模式展开。糖分子网络化形成重复的模式,就像晶体中的模式一样这些模式有助于将黏液连接在一起,使其具有整体的黏滑感。

香蕉蛞蝓在自卫时会产生大量黏液,导致其捕食者的嘴里充满黏糊糊的东西和一条滑溜的蛞蝓。

香蕉蛞蝓黏液也是一种麻醉剂,这意味着它会让捕食者的舌头或喉咙麻木。

维尼说,舌头不是唯一容易受到影响的东西。“如果你在拿起香蕉蛞蝓时没有戴手套,你会发现你的指尖在短时间后开始感到麻木,”他说。

这种麻木效果是香蕉蛞蝓黏液独有的,但粘蛋白不太可能参与其中。

除了自卫之外,这些蛞蝓还利用粘蛋白来实现多种其他功能,包括运动。粘蛋白模式帮助蛞蝓与粗糙表面互动。粘蛋白重组以覆盖沙子或岩石,使蛞蝓能够在森林中巡游。

有趣的是,粘蛋白在长颈鹿唾液中也起着类似的作用,维尼认为这可以保护长颈鹿的长舌头在这些生物啃食树叶时免受尖锐的金合欢树刺的伤害。

他发现与香蕉蛞蝓粘蛋白相比,长颈鹿唾液粘蛋白组织成不同的模式

维尼说,在显微镜下,与尖刺相比,一粒沙子看起来粗糙而多刺,而尖刺看起来更光滑和钝。

维尼说,香蕉蛞蝓黏液中的粘蛋白必须形成小的网络才能覆盖沙子的小尖刺。然而,长颈鹿唾液粘蛋白组织成更大的模式,以最大限度地润滑更大但仍然多刺的尖刺。

粘蛋白模式也保护人类。我们的肺部含有黏液,可以捕捉游离的灰尘颗粒和病原体,如病毒和细菌。在健康个体中,这些污染物会被困在黏液中,专门的细胞会清除黏液,使我们能够轻松呼吸。

维尼说,当人们患有哮喘或囊性纤维化等疾病时粘蛋白不会组织成正确的模式,从而改变黏液的稠度。如果黏液太稀或太粘稠,那么我们的细胞就无法清除它,受污染的黏液就会积聚在我们的肺部。

他最初开始研究香蕉蛞蝓黏液是为了模拟囊性纤维化患者的黏液。他想了解哪些特性决定了黏液的粘性。

香蕉蛞蝓黏液并不能完全保护蛞蝓免于被吃掉。许多捕食者仍然认为香蕉蛞蝓是一种美味的零食。像浣熊这样的动物会将香蕉蛞蝓在泥土里滚来滚去,试图避免被黏液糊住。

人类也吃香蕉蛞蝓。快速的谷歌搜索会引导您找到各种食谱,详细介绍如何制作您自己的油炸香蕉蛞蝓。它们甚至有分步图片。

这些食谱都同意一点:确保去除黏液。

Sarah McQuate is a journalist in the Science Communication Program at the University of California, Santa Cruz. She holds a doctorate degree in biochemistry from University of Colorado Boulder. Sarah is passionate about making the complexities of science accessible to everyone and she loves showing off how beautiful science can be. To see what Sarah is currently writing about, check out her website or follow her on Twitter.

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