宽吻凯门鳄可以连续好几个小时不眨眼,这给了科学家新的灵感。摄影:ARIANNEP.ORI

撰文:VIRGINIAMORELL大多数人认为,眼泪是人类特有的现象,是人类复杂情感的一部分。但眼泪并不只是哭泣的产物:所有脊椎动物,包括爬行动物和鸟类,都有眼泪,而且眼泪对于保护视力至关重要。   发表于本周《兽医科学前沿》杂志的一项新研究表明,非人类动物的眼泪与人类的没有太大区别。事实上,两者的化学成分非常相似,因此,通过研究其他物种眼泪的组成,以及它们如何适应各自的环境,科学家或许可以更好地治疗人类的眼疾。   此前,科学家只仔细研究了少数几种哺乳动物的眼泪,包括人、狗、马、骆驼和猴子。在新的研究中,巴西兽医首次分析了爬行动物和鸟类的眼泪,重点放在7种动物身上:仓鸮、蓝黄金刚鹦鹉、大嘴、宽吻凯门鳄、蠵龟、玳瑁龟和绿海龟。

科学家正在收集仓鸮的眼泪样本。摄影:ARIANNEP.ORI

眼泪由泪腺(人类和其他一些哺乳动物)或其他类似的腺体分泌,它们会在眼球上形成一层薄膜,由三种成分组成:黏液、水和油脂。黏液覆盖在眼球表面,帮助薄膜贴上眼球;水是天然的生理盐水,其中含有重要的蛋白质和矿物质;油脂则可以防止眼睛干燥。   人类是已知唯一会因情感而流泪的物种。“鳄鱼的眼泪”说的是一个人虚伪的情感流露,这和鳄鱼神奇的习性有关:它们吃东西时会流下泪水。   艾姆斯爱荷华州立大学的兽医眼科医生LionelSebbag没有参与此次研究,他指出,除了哭泣,眼泪还有其他重要作用。通过润滑眼球、清理垃圾,眼泪可以帮助动物看清楚事物。它们还能保护眼睛不被感染,为角膜提供营养。角膜是眼球外层的透明部分,没有血管。   “看到这么多物种的眼泪,真的很神奇,”Sebbag在谈到新研究时说。分析眼泪   研究负责人AriannePontesOriá是巴西巴伊亚联邦大学的一名兽医。她知道,长着一双“美丽的眼睛”的宽吻凯文鳄可以在两个小时里睁大双眼,完全不眨眼。相比之下,人类每10至12秒,就会眨一次眼睛。眨眼可以让泪水分散到眼球表面,保持眼睛湿润、视觉稳定。

蠵龟的眼泪干燥结晶后,呈现出独特的图案。这些图案在不同物种之间差异很大,这是这项研究带来的最大的惊喜之一。摄影:ARIANNEP.ORI

仓鸮的眼泪结晶后,与爬行动物的眼泪截然不同。摄影:ARIANNEP.ORI

大嘴的眼泪干燥后的样子。医生通常会通过结晶的方式,判断人眼疾病。摄影:ARIANNEP.ORI

宽吻凯门鳄眼泪的结晶与其他研究物种的差别较大。摄影:ARIANNEP.ORI

为了分析凯门鳄和其他六个物种的眼泪,Oriá和同事选择了65只圈养动物,它们来自巴西的保护中心、动物护理机构和商业养殖场。研究团队遵守了各府机构对动物福利的规定,用试纸或注射器人道地从动物眼中收集眼泪,同时也收集了10名健康的人类志愿者的眼泪。科学家用专门设计的工具测量特定化学物质和化合物的含量,比如电解质(钠和氯的混合物)和蛋白质。   令人惊讶的是,鸟类、爬行动物和哺乳动物的眼泪,包括人类的眼泪,虽然产生机制不同,但化学成分却很相似,电解质含量差不多,不过鸟类和爬行动物的眼泪浓度略高。这种差异可能源于它们分别生活在高空中和水中,这对眼睛表面有一定的破坏作用,而眼泪中高浓度的电解质可以防止眼睛发炎。   与其他物种相比,人类、凯门鳄和仓鸮的眼泪中,蛋白质水平更高。这些蛋白质对于维持眼表的稳定性很重要。凯门鳄和仓鸮则是因为它们的眼睛很大,而且眨眼的间隔较长;而且凯门鳄的眼睛长时间浸在淡水中,需要高度稳定的眼泪。   研究人员还分析了眼泪干燥后的结晶图案,这项技术常被用于诊断眼部疾病。最令人惊讶的是,“与眼泪的成分相比,结晶图案上的差别更大”,Oriá解释说。海龟和凯门鳄的眼泪结晶非常独特,“同样地,这可能是因为它们要适应水生环境”。   在这所有动物中,海龟的眼泪最浓稠,研究人员不得不用注射器进行收集。“它们生活在盐水中,因此它们的眼泪要适应那种环境,”Oriá说。泪膜上的黏液特别粘稠,可以保护海龟的视力;如果没有这层厚膜,它们的眼泪会被稀释,变得毫无用处。保护视力   这项研究可以告诉科学家如何保护濒危的海龟等动物的视觉,从而有助于开展保护工作。“如果知道健康泪膜的组成情况,我们就能分析出污染物或其他环境影响对动物的眼睛造成的伤害,”Oriá说。   了解爬行动物和鸟类如何使用眼泪,或将有助于开发出针对干眼症等眼疾的新药。干眼症患者的泪腺分泌的油脂不足。这种疾病常见于猫狗和人类,有时会导致失明。   加州大学戴维斯分校的兽医眼科医生BrianLeonard指出,这项研究说明,我们对眼泪及其在人类和其他动物身上的作用知之甚少。   “这个领域很重要,但我们所知有限,”他说:“所以从多个层面来说,这项研究很有意思。”



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