Jennifer Zaspel kan inte förklara varför hon bestämde sig för att fästa tummen i malflaskan. Ville bara. Hon fångade mal på en julikväll i ryska Fjärran Östern och fångade en Calyptra, med bruna lockar på vingarna som liknar torkade löv, i en plastflask. Av de 17 tropiska arter av calipra var åtta vampyrer. Hanar vill ibland från sin fruktiga diet och sjunker sina robusta munnkäkar i däggdjur som nötkreatur, tapir och till och med elefanter och människor för att dricka färskt blod.
Men Zaspel trodde att hon befann sig utanför det territorium där hon kunde möta vampyrarter. Hon fångade C. thalictri, allmänt känd i Schweiz, Frankrike och fram till Japan som ett strikt fruktätande.
Innan jag rullar upp flaskan i mallen, "jag bara lägger tummen i den för att se vad hon gjorde," säger Zaspel. "Hon gick igenom min tumme och började äta mig."
Så mycket för åtta vampyrer. Zaspell, en entomolog på Milwaukee Public Museum, är fortfarande förbryllad över malternas genetik på två ryska platser som hon besökte 2006. Hanar kommer att bita forskarens finger om de erbjuds, men genetiska studier visar att dessa malar finns på listan över vänliga arter. Åtminstone borde de göra det.
Proboscis av Calyptra thalictri extraherar blod från en forskare. Under en lång tid trodde man att denna mal matar uteslutande på frukt, eftersom dess proboscis är bättre anpassad för stansning av plommon än tummen.
"Jag skulle jämföra det med en bi-brod," säger Zaspel. Till förmån för vetenskapen dokumenterade en av Zaspels kollegor frivilligt upplevelsen och noterade att malen åt i 20 minuter. Dessa biter går definitivt inte obemärkt. Dessa malar och andra vampyrer riskerar sina liv när de matas.
Att avbryta enstaka röd frukost eller försöka överleva med blod ensam är mycket svårare än visas i filmerna. Relativt få djur leder en liknande livsstil: vissa insekter och andra leddjur, vissa blötdjur, vissa fiskar, ibland fåglar och naturligtvis tre slagträarter.
Kampanjvideo:
Blod är inte den enklaste maten att äta. Djuret försöker vanligtvis ta upp så mycket mat som möjligt åt gången. Men med sådana heroiska volymer kan blod vara giftigt. Som sagt är det inte tillräckligt med blodig mat eftersom det saknar några av de grundläggande näringsämnena. Med denna livsstil har tarmarna en speciell fysiologi. Moderna verktyg för genetik och molekylärbiologi avslöjar den dolda specialiseringen som krävs för blodfoder, samt brutala praxis som ibland går till det yttersta, som att överföra blod från mal till mal. Medan många av dessa biologiska anpassningar aldrig kommer att matcha kraften hos odödliga vampyrer, kan de på vissa sätt betraktas som superkrafter.
Stor platta
För att förstå riskerna som verkliga vampyrer tar, föreställ dig ett djur som väger 35 miljoner gånger ditt. Försök nu bita honom. Stark nog att blöda.
Uppenbarligen kommer det att bli berserk. "Du kan lätt dödas av en värd," säger molekylär insektsfysiolog Pedro Oliveira från Federal University of Rio de Janeiro. En multiplikator på 35 miljoner appliceras på en mygg på 2 milligram som attackerar en person på 70 kg.
Att hitta en sådan jättekälla av blod är inte lätt. "Om vi går in i skogen kommer det att finnas hundratals meters avstånd mellan ryggradsvärdarna, och hundratals meter kommer att vara som kilometer för oss," säger Oliveira. Den lilla vampyren behöver då hitta en kapillär att bita igenom, bara några millimeter under hudens yta. För människor är endast cirka 10% av huden lämplig.
Den blodsugande proffsen, Rhodnius prolixus beetle, har enzymer i tarmen som hindrar tyrosinet i maten från att kristallisera och punktera vävnad.
Med tanke på farorna och utmaningarna som blodgivarna möter, "de flesta försöker minimera antalet besök", säger Oliveira. De dricker snabbt och dricker mycket. En ung blodsockande skalbagge, som kan sprida försvagande Chagas sjukdom, dricker 10 gånger sin vikt i blod på bara några minuter.
Att binda det till människans fysiologi? Glöm det. Det finns människor som medvetet dricker blod, och det är en annan historia, men till och med små mängder enligt vampyrstandarder - som blod som sväljs genom näsblödningar - kan orsaka magbesvär, vilket innebär diarré, säger Thomas Gantz från David Geffen School of Medicine of University of California, Los Angeles. Färskt blod är svårt för den mänskliga tarmen att smälta och mycket lite vatten extraheras från blodet och skickas till njurarna. Gantz jämför blod till lösningar som människor dricker för att rensa matsmältningssystemet, snabbt och obehagligt, för koloskopi.
Ingredienser som skulle vara ofarliga i stora mängder kan vara giftiga med högt blodintag. "Dosen bestämmer giftet," säger Oliveira.
Ta bort vatten från blodet och få 90% protein. Oliveira mötte faran med detta protein medan han undersökte genetiken hos en av de amerikanska skalbaggarna, Rhodnius prolixus, i sitt laboratorium. Denna tårformade skalbagge, med en kropp som avsmalnar mot huvudet, gömmer sig i sprickor inomhus eller utomhus. På natten letar manliga och kvinnliga skalbaggar efter människor, deras husdjur eller andra däggdjur för en blodmåltid. Denna skalbagge är extremt hemlighetsfull och, till skillnad från vampyrmottorna, väcker den inte sitt byte när den bitts. Till skillnad från myggor, vars bitar överför patogener genom saliv, överför denna skalbagg Chagas sjukdomsparasiter genom excrement som den lämnar på värden.
Av alla aminosyror som finns i denna stora servering av drinken, har tyrosin enbart ett stort antal enzymer som är redo att bryta ner det i magen på en skalbagge, visade forskare 2014. Att hitta enzymer som bryter ner tyrosin i tarmen är "lite konstigt", säger Oliveira. Hos däggdjur är levern och njurarna de enda organen med tyrosinnedbrytande enzymer. Återigen översvämmer de flesta däggdjur inte sina tarmer med protein ensam.
När forskarna stängde av skalbaggens tyrosinbrytande förmågor, antingen genetiskt eller genom kemiskt blockering av enzymer, dog billerna efter lunch. Oliveira och kollegor skrev om detta i Current Biology 2016. Några av de döda skalbaggarna visade att tyrosinkristaller trängde in i tarmen och plaskade innehållet i kroppshåligheten. Denna upptäckt, konstaterade forskarna, kunde en dag ge molekylärbiologer en egen medicin som skulle tjäna till att döda vampyrer.
Blodsucking i leddjur har utvecklats oberoende flera gånger (upp till 21), men oftare var vampyrer tvungna att lösa samma problem med olika biokemiska anmärkningar. Emellertid kan tyrosinavgiftning vara ett problem som många blodlinjer har tacklat på ett ovanligt liknande sätt, sade Oliveira.
Det första vapen som slår till för att stänga av allmän kemi är föreningar som hämmar HPPD-enzymet. Enzymet stoppar nedbrytningen av tyrosin och inte bara i de ovannämnda skalbaggarna. Vid testning var metoden säker för mjölkbaggar och dumma maskar.
Dåligt blod
Tyrosin är bara ett av de näringsämnen som blir giftiga genom volym. I den verkliga världen är förmågan hos vampyrer att utsöndra avfall mycket viktigare än någon form av fiktiv kraft att lyfta lastbilar.
Nefrolog Jonas Axelsson från Karolinska institutet i Stockholm och hans kollegor studerar njurfunktion i vampyrfladderfladder jämfört med deras syskonarter som lever på frukt eller nektar. En mänsklig diet innehåller vanligtvis 50 till 120 gram protein per dag, men om den matas som en vampyrfladdermus, skulle den mänskliga ekvivalenten vara 6 000 gram protein per dag för en kropp på 70 pund. Denna överdos av proteiner innebär att dessa fladdermöss har en koncentration av protein i protein-metaboliska avfallsprodukter såsom urea, vilket direkt kommer att leda till njursvikt hos människor.
Men vampyrmössen är bra. Deras njurar har samma storlek som hos andra fladdermöss. Vampyrmöss ägnar mer utrymme åt de långa tubuli som absorberar näringsämnen från nyberedd urin, konstaterar han.
Det mesta av proteinet i blodet är hemoglobin, en järninnehållande mirakelmolekyl som transporterar syre i hela kroppen och hjälper ryggradsdjur att växa stort och fett. Den snabba matsmältningen av denna mängd hemoglobin kan emellertid frigöra en potentiellt giftig järndos i blodomloppet. En frisk person kan göra sin läkare nöjd med en järnkoncentration i blodet i storleksordningen 127 mikrogram per 100 ml. Koncentrationer som är 200 gånger högre verkar emellertid inte skada larverna av lamprey. Larverna tar järn i processen att äta vad de hittar. När havslamporna (Petromyzon marinus) mognar, utvecklar de lidlösa rader med tänder som de gräver i och suger blod från andra fiskar. Samtidigt sjunker koncentrationen av järn i blodet - till cirka tio gånger så mycket som friskt för människor.
Men ännu värre än blodsugande havslampor är utsöndringen som förhindrar offrets blod från att koagulera.
Lampreys håller sig fast vid huden, som liknar en "fuktad suger i ansiktet", säger lamprey-specialist och biolog Margaret Docker vid University of Manitoba i Winnipeg, Kanada. Som en del av ett experiment tillät hon en blodsugande silverlamprey (Ichthyomyzon unicuspis) att bita hennes kindben. De finns i sjöar och vattendrag i Nordamerika. Endast hälften av världens 38 arter av lamprejer suger blod.
Lampreys fångar byten bra. Vissa kopplas inte loss även när du kör upp vattenfall eller dammar. Det är extremt sällsynt att en fisk har tid att tappa en lamprey innan den tar tag i tänderna på tungan eller den orala skivan och släpper dess antikoagulantia.
Lampreys kunde ha blivit parasiter redan i början av ryggradshistoria, och därför var de tvungna att utveckla sina vampiriska tendenser under lång tid. Några 360 miljoner år gamla Devonian fossil, som går tillbaka till långt före dinosauriernas storhetstid, ställer ut en oral skiva med 14 jämnt fördelade tänder, till synes beredda att suga blod.
Studien av fysiologin för moderna blodsugare fick en kraftfull källa till ny data 2013, då ett internationellt forskargrupp dechiffrerade en bok med genetiska instruktioner för havslampa. Docker hoppas kunna avslöja fler avgiftningstrick i lampor, till exempel superoxiddismutas, vilket ökar när leverjärnnivån stiger i vuxna lampreys. I detta skede liknar leverceller som mänskliga celler när de lider av hemokromatos. En annan anledning att studera verkliga vampyrer, om det inte finns tillräckligt med dem, är att avslöja nya hemligheter om mänsklig metabolismsjukdom.
Inte tillräckligt
I blodet kan katastrofalt vara många saker och katastrofalt få andra. "Det är inte lätt för vampyrer att hantera detta," säger mikrobiologen Rita Rio från West Virginia University i Morgantown.
Hon förklarar att det inte finns tillräckligt med B-vitaminer i blodet. Djur behöver dessa ämnen som näringsämnen för ett brett spektrum av grundläggande kroppsprocesser som genreglering, cellsignalering och aminosyrauppdelning. Djur kan dock inte leverera sina egna leveranser. Alla Ryo-vampyrflugor kan komma runt detta problem mycket smart.
"Jag har älskat tsetse-flugor sedan jag först fick veta om dem," säger hon. I Afrika söder om Sahara har flugor "riktigt cool biologi", säger hon, och det är inte deras förmåga att sprida parasiter som dödar människor.
Tsetse flugor liknar vanliga fett hus flugor, men är mycket olika. I stället för att lägga många små ägg som ett normalt insekt och hoppas att några av avkommorna har tur, bär en kvinnlig tsetse-fluga ett avkomma åt gången. Ett ägg förekommer i det och när det växer, drar det mat från "bröstkörtlarna" inuti mamman. Du kan se hur det blir mer och mer glattonous. Ibland ger mamman avkomma som är större än henne. Och då kommer avkommorna vid denna tid bara att ha ett marionettstadium som skiljer dem från mognad. "Som om jag födde en 12-åring," säger Rio.
När en flygmamma ger sitt barn ett försprång i livet, ger hon också honom den infektion som kommer att behövas för att integrera den blodiga dieten i sin diet. Varje larva framträder med sina egna stavformade bakterier, Wigglesworthia. Dessa bakterier konsumerar B-vitaminer och trivs i ett speciellt organ som växer in i flugan. Tsetse fluens version av detta organ - en bakteriom - är som "en liten munk runt matsmältningskanalen," säger Rio.
Interaktionen mellan flugan och mikroberna har lockat evolutionsbiologer, eftersom bakteriernas gener och värden förändras under generationer, ibland förstör eller skapar konstiga funktioner, beroende på en av partnernas handlingar.
Fettfattiga fladdermöss
En annan nackdel med blod är dess låga fettinnehåll, åtminstone ur vampyrfladderträets synvinkel. Ett litet flygande däggdjur kan bara bära 20-30% av sin egen vikt som en belastning, så ett litet, fettfritt mellanmål kommer inte att kunna mätta en mus på länge. En typisk vampyrfladderträ (Desmodusrotundus) kan inte överleva tre dagar utan att dricka blod, säger evolutionsbiologen Gerald Wilkinson vid University of Maryland i College Park. Detta är en av krafterna som driver dessa möss för att bygga sociala cirkulationsnätverk.
Dessa skarptandade däggdjur tillhör en av tre arter av blodsugande fladdermöss, som alla finns på de varma breddgraderna på västra halvklotet. Wilkinson mötte den första vilda D. rotundus som han studerade på en ranch i Costa Rica, där han "ofta tog fart och landade på en hästs grupp", säger han. Musen hade en köttig liten näsa, "som en gris", som kunde avkänna värme - detta hjälper till att avgöra var varmt blod strömmar närmast ytan på kroppen. I allmänhet var att få blod "inte det mest triviala för möss." Vanligtvis tillbringar musen en halvtimme på att leta efter en plats, och kammar hästens hår, om det behövs, biter av en liten bit kött och slickar såret, medan du tappar. Hästen vaknar inte ens. Att gå tillbaka till såret nästa natt är mycket lättare än att hitta en ny plats. Wilkinson insåg att fladderträet matar på samma häst,trots att hästen flyttar till en annan betesmark.
Enligt Wilkinson har bat-saliv imponerande antikoaguleringsegenskaper. "Jag hade bitit flera gånger och blodet var svårt att stoppa," säger han. "Människor som var bitna vaknade upp i en pool av blod - och ofta går blodet långt efter fladderträet lämnar."
Jämfört med andra fladdermössarter har den vanliga vampyrfladderträdet nästan superkrafter: istället för att flyga, rinner den bara på marken.
När en hungrig fladdermus inte kan hitta mat för natten, kan en erfaren blodsugare ta lite blod från en mer framgångsrik jägare. De placerar ansikten mot varandra, och "medan ett djur är stillastående slickar det andra," säger Wilkinson.
I sina första experiment med fångsterfladdermöss fanns han djur som var villiga att regelbundet dela blod med hungriga möss utan någon form av relation. I årtionden har forskare diskuterat om det är rättvist att betrakta vampyrfladderfladder som exempel på naturliga altruister. Även i fångenskap hjälper vampyren en svältande släkting.
Ja, det är svårt att vara en vampyr. Därför hjälper vampyrer varandra.
Ilya Khel