“酒量”这东西很玄学,有人“沾酒就醉”,有人又号称“千杯不醉”,不过有趣的是: 在自然界中,居然也有不少“酒鬼”,对它们而言,酒竟然有着这么大的吸引力~

打开网易新闻 查看更多图片

乙醇的结构式

(图片来源:chemistryworld.com)

日均泡吧两小时,

这种动物在5000万年前就开始喝“酒”

虽然在当前社会中,“酒文化”十分盛行,但要论谁最早开始“喝”酒,大概率不是咱们人类的老祖先。

2008年,一个由德国科学家组成的考察团队,在马来西亚南部的一个热带雨林进行调查,就发现了一波嗜酒的动物们,诸如笔尾树鼩(Ptilocercus lowii)、普通树鼩(Tupaia glis)、大蕉松鼠(Callosciurus notatus)、柔毛犬鼠(Lenothrix canus)等等,大家可以戳下面视频来欣赏一波动物们“喝酒”时憨态可掬的样子。

打开网易新闻 查看更多视频
动物和昆虫里也有酒鬼?

动物和昆虫里也有酒鬼?

当然,上面小动物们喝的“酒”不是真的酒,而是一种植物的花蜜。根据该团队2008年发表在著名学术期刊《美国科学院院刊》上的研究,在雨林中有一种叫做玻淡棕榈(Eugeissona tristis)的植物,这种植物的花蜜可了不得,它的酒精含量为3.8度,要知道市面上很多啤酒的度数不过3到5度,而这些给玻淡棕榈传粉的哺乳动物,每天舔舐花蜜不就等于酗酒吗?

玻淡棕榈的花

(图片来源:palmpedia.net)

在这些动物里,当属笔尾树鼩的酒瘾最大、酗酒时间最长。笔尾树鼩隶属树鼩目笔尾树鼩属,是一种小型杂食类动物,原产于泰国南部、马来半岛、婆罗洲和印度尼西亚的一些岛屿。根据研究人员在雨林里安装的红外探头的记录,笔尾树鼩每个夜晚有36%的时间都在喝酒,换算一下差不多每晚要“泡吧”两个多小时。

打开网易新闻 查看更多图片

笔尾树鼩,这尾巴是不是像一支毛笔?

(图片来源:Science)

但有趣的是,研究人员并没有观察到树鼩有任何酒醉的迹象,甚至仍然可以在树梢上闪转腾挪,毫无醉意,难道流连酒池是假的?泡吧泡了个寂寞?

为了搞清楚笔尾树鼩究竟喝了多少酒,科学家们采集了笔尾树鼩的尾毛和体毛,通过痕量分析测定了其中的乙基葡萄糖苷酸(EtG)的含量以推算笔尾树鼩的酒精摄入量,结果表明,笔尾树鼩毛发中的EtG含量为0.5ng/mg,这相当于长期喝酒且每天喝2.5-3 升啤酒+0.5升利口酒(通常餐后少量饮用的烈性甜酒)的成年人毛发中的EtG含量。如果是常人达到这种饮酒水平,估计得醉生梦死了吧,所以对于笔尾树鼩,笔者只能赞叹一句酒量惊人了。

对此,科学家们认为这些哺乳动物可能与玻淡棕榈存在协同进化的关系,并推测它们协同进化的历史可能超过5500万年,这也就意味着笔尾树鼩大概是来自5000万年前的“老酒鬼”啊~

为啥有的动物千杯不醉,

有的动物沾酒就倒?

看到这,估计有不少朋友会好奇一件事,为啥笔尾树鼩这小身板这么能喝,是有什么能解酒的小妙招吗?

对于这个问题,科学家们也有自己的推测,他们认为在笔尾树鼩的体内,乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)的活性较高,乙醇脱氢酶可以把乙醇氧化成乙醛,乙醛脱氢酶可以进一步把乙醛氧化成乙酸,两者是体内代谢乙醇的主要工具

虽然笔者没有查到笔尾树鼩体内的乙醇代谢速率,但2017年的一篇会议论文对12个物种体内乙醇脱氢酶的基因序列进行了分析,结果表明笔尾树鼩的乙醇脱氢酶基因处在纯化选择的状态之下,这或许与其泡吧不醉的特长有关。

事实上,像笔尾树鼩这样体型小巧,但酒量不小的动物在自然界中还有很多,比如叙利亚仓鼠(Mesocricetus auratus)每天可以摄入15 g/Kg体重的酒精,这相当于一个体重70 Kg的成年人每天喝下1.05 Kg的纯酒精,这酒量真是杠杠的~

叙利亚仓鼠

(图片来源: aquasnack.co.uk)

类似的,同为啮齿动物的大鼠(Rattus norvegicus)酒量也不小,根据相关研究,大鼠每天可以摄入9.3 g/Kg体重的酒精,虽然不如叙利亚仓鼠,但也着实是酒场高手一枚了。

反观哺乳动物中的巨无霸——大象,其酒量就有点让人摸不着头脑了。

大家也许听说过大象吃完马鲁拉果(Sclerocarya birrea)会“醉酒”的轶事,根据在非洲广为流传的说法,大象喜欢采食马鲁拉下发酵的果实,然后表现出醉态。不过这个说法遭到了一些科学家的批评,2006年的一项研究认为大象会喝醉这一说法“纯属虚构”,从人类生理系统出发进行推断,大象想要喝醉,需要在短时间内喝下10到27升酒精度为7度的酒才可能,光靠吃马鲁拉果是不可能办到的。

大象在马鲁拉树下

(图片来源:earthtouchnews.com)

但2020年一项发表在《英国皇家学报》上的研究指出,大象对酒精的耐受度可能很低,以人类的酒精耐受能力去推算大象要喝多少才会醉并不合适。至于大象为啥容易醉酒,大家没猜错,问题的答案还在基因上,根据上述研究,大象体内的ADH7基因中存在多个引起移码突变的插入和点突变,这使得这个关键基因提前出现了终止密码子,继而影响了乙醇脱氢酶IV的功能,让大象变得容易“醉酒”。

漫漫演化路,

酒量的进化或许由食物决定

虽然在前文中,我们一直在围绕着合成乙醇脱氢酶的相关基因的突变来讨论动物们对酒精的耐受程度,但归根到底,基因的突变很多时候并没有方向,真正影响了动物们是沾酒就倒,还是千杯不醉的因素大概率还是食物引起的自然选择

早在2000年,加州大学的科学家罗伯特·达德利(Robert Dudley)就提出了“醉猴假说”,他认为猿类和早期人类酒量的进化与其通过酒精气味寻找食物,并长期摄入含酒精的发酵水果有关。这一假说也得到了实验数据的支持。

2015年,一项发表在《美国科学院院刊》的研究描绘了这样一幅场景:

“在中新世中期,随着气候的转变,东非的森林生态系统被支离破碎的森林和大面积的草原所取代,人类的祖先开始从树上下到陆地,陆地运动能力得到增强,并且会食用从陆地收集的食物,这其中就包括发酵的果实(果实发酵产生的酒精或许可以帮助咱们的祖先更快找到食物)。这样的饮食习惯使得我们祖先体内的乙醇脱氢酶4(ADH4)的基因发生了突变, 第294位上的丙氨酸变成了缬氨酸,于是乙醇脱氢酶4的乙醇代谢效率提升了40倍”。

谁能想到,捡拾发酵水果会导致基因发生突变,而一个小小的氨基酸突变会带来这么高的乙醇代谢效率提升呢?

类似的,对于仓鼠而言,饮食习惯或许也影响了它们的酒量,仓鼠的口腔内有一个叫做颊囊的结构可以用于储存食物,但长期储存食物可能会导致食物发酵产生乙醇,或许是为了不浪费发酵的食物,仓鼠进化出了超强的乙醇代谢能力。

大家看,就连仓鼠都这么节约,咱们是不是也要节约粮食,减少浪费呢?

温馨提示:各位看官一定要以健康为重,如要饮酒请适度~

参考文献:

[1] Wiens, F., Zitzmann, A., Lachance, M. A., Yegles, M., Pragst, F., Wurst, F. M., ... & Spanagel, R. (2008). Chronic intake of fermented floral nectar by wild treeshrews. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(30), 10426-10431.

[2]Piercy, K. T., & Myers, R. D. (1995). Tomato juice, chocolate drink, and other fluids suppress volitional drinking of alcohol in the female Syrian golden hamster. Physiology & behavior, 57(6), 1155-1161.

[3] Morris, S., Humphreys, D., & Reynolds, D. (2006). Myth, marula, and elephant: an assessment of voluntary ethanol intoxication of the African elephant (Loxodonta africana) following feeding on the fruit of the marula tree (Sclerocarya birrea). Physiological and Biochemical Zoology, 79(2), 363-369.

[4] Janiak, M. C., Pinto, S. L., Duytschaever, G., Carrigan, M. A., & Melin, A. D. (2020). Genetic evidence of widespread variation in ethanol metabolism among mammals: revisiting the ‘myth'of natural intoxication. Biology letters, 16(4), 20200070.

[5] Carrigan, M. A., Uryasev, O., Frye, C. B., Eckman, B. L., Myers, C. R., Hurley, T. D., & Benner, S. A. (2015). Hominids adapted to metabolize ethanol long before human-directed fermentation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(2), 458-463.

作者单位:北京大学生命科学学院

版权说明:未经授权严禁任何形式的媒体转载和摘编,并且严禁转载至微信以外的平台!

文章首发于科学大院,仅代表作者观点,不代表科学大院立场。转载请联系cas@cnic.cn

科学大院是中科院官方科普微平台,由中科院科学传播局主办、中国科普博览团队运营,致力于最新科研成果的深度解读、社会热点事件的科学发声。

转载授权、合作、投稿事宜请联系cas@cnic.cn