斑头雁如何飞越珠峰

    1953年，一位登山者在攀登珠穆朗玛峰时，在头顶上发现了一只斑头雁。科学家惊叹于这种生物如何能升到距离地球9000米的高空——飞得比其他所有动物都要高2000米。

    科学家早就知道，斑头雁的血红蛋白与氧气结合能力极强。2009年的一项研究还显示，与没有飞到如此高度的鸟类相比，这种鸟类的胸肌细胞周围有更多的毛细血管。许多科学家还研究了正常和低氧条件下在跑步机上休息和行走的鸟类，但并未能解释这种鸟如何应对飞行中的低氧水平。

    为了填补这一空白，生理学家、NASA宇航员Jessica Meir和同事设计了一个独特的实验：从2010年开始，该团队驯养了19只斑头雁，从雏鸟孵化到训练它们飞过30码长的风洞，其间研究者给它们佩戴了生理传感器和氧气面罩。面罩模拟了低、中、高海拔的空气条件，传感器记录了斑头雁的心率、血氧水平、体温和代谢率。

    在风洞实验中，研究人员发现成年斑头雁在低氧条件下减慢了新陈代谢和心率，并以某种方式冷却了血液。在较冷的条件下，血红蛋白与氧气的结合更紧密，这意味着鸟类的血液携带更多氧气。研究人员在报告中称，当稀薄空气中的氧含量下降至7%时，斑头雁的新陈代谢也会随之下降。斑头雁还利用改变翅膀拍动的生物力学，采用了更有效的飞行策略。

    这些发现将为未来的高空生理学研究奠定基础，也可能有益于人类医学，因为心脏病发作、中风和器官移植会使患者处于低氧条件下。

    （《中国科学报》9.10 冯维维）