Jennifer Zaspel kan niet uitleggen waarom ze besloot haar duim in de mottenfles te steken. Wilde alleen. Ze ving motten op een nacht in juli in het Russische Verre Oosten en ving een Calyptra, met bruine krullen op zijn vleugels die op gedroogde bladeren lijken, in een plastic verzamelfles. Van de 17 tropische soorten calipra waren er acht vampiers. Mannetjes dwalen soms af van hun fruitige dieet en laten hun robuuste mondkaken in zoogdieren zoals vee, tapirs en zelfs olifanten en mensen zakken om vers bloed te drinken.
Maar Zaspel geloofde dat ze zich buiten het territorium bevond waarin ze de soorten vampiers kon tegenkomen. Ze ving C. thalictri, algemeen bekend in Zwitserland, Frankrijk en tot in Japan toe als streng fruit eten.
Voordat ik de mottenfles oprolde: “Ik stopte er gewoon mijn duim in om te zien wat ze deed”, zegt Zaspel. 'Ze heeft mijn duim doorboord en begon me op te eten.'
Tot zover acht vampiers. Zaspell, een entomoloog bij het Milwaukee Public Museum, is nog steeds verbaasd over de genetica van motten op twee Russische locaties die ze in 2006 bezocht. Mannetjes bijten de vinger van de onderzoeker als ze worden aangeboden, maar genetische studies tonen aan dat deze motten op de lijst van vriendelijke soorten staan. Dat zouden ze tenminste moeten doen.
De proboscis van Calyptra thalictri haalt bloed uit een wetenschapper. Lange tijd werd aangenomen dat deze mot zich uitsluitend voedt met fruit, omdat zijn slurf beter geschikt is om pruimen te slaan dan zijn duim.
"Ik zou het vergelijken met een bijensteek", zegt Zaspel. Ten behoeve van de wetenschap documenteerde een van Zaspel's collega's vrijwillig de ervaring en merkte op dat de mot 20 minuten at. Deze beten blijven zeker niet onopgemerkt. Deze motten en andere vampiers riskeren hun leven tijdens het eten.
Af en toe een rood ontbijt onderbreken of proberen te overleven met alleen bloed is veel moeilijker dan in de films wordt getoond. Relatief weinig dieren leiden een vergelijkbare levensstijl: sommige insecten en andere geleedpotigen, sommige weekdieren, sommige vissen, soms vogels, en natuurlijk drie soorten vleermuizen.
Promotie video:
Bloed is niet het gemakkelijkste voedsel om te eten. Het dier probeert meestal zoveel mogelijk voedsel tegelijk op te nemen. Maar met zulke heroïsche volumes kan bloed giftig zijn. Dat gezegd hebbende, bloederig eten alleen is niet genoeg, omdat het enkele basisvoedingsstoffen mist. Met deze levensstijl hebben de darmen een speciale fysiologie. Moderne instrumenten van de genetica en moleculaire biologie onthullen de verborgen specialisatie die vereist is voor bloedvoeding, evenals wrede praktijken die soms tot het uiterste gaan, zoals het overbrengen van bloed van mot naar mot. Hoewel veel van deze biologische aanpassingen nooit de kracht van onsterfelijke vampiers zullen evenaren, kunnen ze in sommige opzichten als superkrachten worden beschouwd.
Groot bord
Stel je een dier voor dat 35 miljoen keer het jouwe weegt om de risico's te begrijpen die echte vampiers nemen. Probeer hem nu te bijten. Sterk genoeg om te bloeden.
Het zal duidelijk gek worden. "Je kunt gemakkelijk gedood worden door een gastheer", zegt moleculair insectenfysioloog Pedro Oliveira van de Federale Universiteit van Rio de Janeiro. Een vermenigvuldigingsfactor van 35 miljoen wordt toegepast op een mug van 2 milligram die een persoon van 70 kilogram aanvalt.
Het vinden van zo'n gigantische bloedbron is niet eenvoudig. "Als we het bos ingaan, zal er honderden meters afstand zijn tussen de gewervelde gastheren, en honderden meters zullen voor ons kilometers zijn", zegt Oliveira. De kleine vampier moet dan een capillair vinden om doorheen te bijten, slechts een paar millimeter onder het huidoppervlak. In het geval van mensen is slechts ongeveer 10% van de huid geschikt.
De bloedzuigende professional, de Rhodnius prolixuskever, heeft enzymen in de darmen die voorkomen dat de tyrosine in voedsel kristalliseert en weefsel doorboort.
Gezien de gevaren en uitdagingen waarmee bloeddonoren worden geconfronteerd, "proberen de meeste van hen het aantal bezoeken te minimaliseren", zegt Oliveira. Ze drinken snel en drinken veel. Een jonge bloedzuigende kever die in staat is de slopende ziekte van Chagas te verspreiden, drinkt in slechts enkele minuten 10 keer zijn gewicht aan bloed.
Om het te koppelen aan de menselijke fysiologie? Laat maar. Er zijn mensen die opzettelijk bloed drinken, en dat is een ander verhaal, maar zelfs kleine hoeveelheden volgens vampiernormen - zoals bloed dat door bloedneuzen wordt ingeslikt - kunnen maagklachten veroorzaken, wat diarree betekent, zegt Thomas Gantz van de David Geffen School of Medicine of Universiteit van Californië, Los Angeles. Vers bloed is moeilijk te verteren voor de menselijke darm en er wordt heel weinig water uit het bloed gehaald en naar de nieren gestuurd. Gantz vergelijkt bloed met oplossingen die mensen drinken om het spijsverteringssysteem, snel en ongemakkelijk, te reinigen voor colonoscopie.
Ingrediënten die in grote hoeveelheden onschadelijk zouden zijn, kunnen giftig zijn bij een hoge bloedopname. "De dosis bepaalt het gif", zegt Oliveira.
Verwijder water uit het bloed en krijg 90% proteïne. Oliveira liep het gevaar van dit eiwit onder ogen toen hij in zijn laboratorium onderzoek deed naar de genetica van een van de Amerikaanse kevers, Rhodnius prolixus. Deze druppelvormige kever, met een naar het hoofd taps toelopend lichaam, verbergt zich binnen of buiten in spleten. 'S Nachts zijn mannelijke en vrouwelijke kevers op zoek naar mensen, hun huisdieren of andere zoogdieren voor een bloedmaaltijd. Deze kever is extreem geheimzinnig en maakt, in tegenstelling tot de vampiermotten, zijn prooi niet wakker als hij wordt gebeten. In tegenstelling tot muggen, waarvan de beten ziekteverwekkers overbrengen via speeksel, brengt deze kever de parasieten van de ziekte van Chagas over via uitwerpselen die hij op de gastheer achterlaat.
Van alle aminozuren die in deze grote portie van de drank worden aangetroffen, heeft tyrosine alleen een groot aantal enzymen die klaar zijn om het af te breken in de maag van een kever, toonden wetenschappers in 2014 aan. Het vinden van enzymen die tyrosine afbreken in de darmen is "een beetje raar", zegt Oliveira. Bij zoogdieren zijn de lever en de nieren de enige organen met tyrosine-afbrekende enzymen. Nogmaals, de meeste zoogdieren overspoelen hun darmen niet alleen met eiwitten.
Toen de onderzoekers het tyrosine-afbrekende vermogen van de kever uitschakelden, hetzij genetisch, hetzij door chemisch blokkerende enzymen, stierven de kevers na de lunch. Oliveira en collega's schreven hierover in 2016 in Current Biology. Sommige van de dode kevers toonden aan dat tyrosinekristallen de darmen doorboorden en de inhoud ervan in de lichaamsholte spatten. Deze ontdekking, zo merkten de wetenschappers op, zou moleculair biologen op een dag hun eigen medicijn kunnen geven dat zou dienen om vampiers te doden.
Bloedzuigen bij geleedpotigen heeft zich verschillende keren onafhankelijk ontwikkeld (tot 21), maar vaker wel dan niet moesten vampiers dezelfde problemen oplossen met verschillende eigenaardigheden van de biochemie. Tyrosine-ontgifting kan echter een probleem zijn dat veel bloedlijnen op een ongebruikelijk vergelijkbare manier hebben aangepakt, zei Oliveira.
De eerste wapenaanvallen die de algemene chemie uitschakelen, zijn verbindingen die het HPPD-enzym remmen. Het enzym stopt de afbraak van tyrosine, en niet alleen bij de eerder genoemde kevers. Bij testen was de methode veilig voor melkkevers en melige wormen.
Slecht bloed
Tyrosine is slechts een van de voedingsstoffen die door volume giftig worden. In de echte wereld is het vermogen van vampiers om afval uit te scheiden veel belangrijker dan een soort fictieve kracht om vrachtwagens te heffen.
Nefroloog Jonas Axelsson van het Karolinska Instituut in Stockholm en zijn collega's bestuderen de nierfunctie bij vampiervleermuizen in vergelijking met hun soortgenoten die leven van fruit of nectar. Een menselijk dieet bevat doorgaans 50 tot 120 gram eiwit per dag, maar als het wordt gevoerd als een vampier, zou het menselijke equivalent 6000 gram eiwit per dag zijn voor een lichaam van 70 pond. Deze overdosis eiwit betekent dat deze vleermuizen een eiwitconcentratie hebben in eiwitmetabole afvalproducten zoals ureum, wat bij de mens onmiddellijk zal leiden tot nierfalen.
Maar de vampiermuizen zijn prima. Hun nieren zijn even groot als die van andere vleermuizen. Vampiermuizen besteden meer ruimte aan de lange buisjes die voedingsstoffen uit vers bereide urine opnieuw opnemen, merkt hij op.
Het meeste eiwit in het bloed is hemoglobine, een ijzerhoudend wondermolecuul dat zuurstof door het lichaam transporteert en gewervelde dieren helpt groot en dik te worden. Door de snelle vertering van deze hoeveelheid hemoglobine kan echter een potentieel giftige dosis ijzer in de bloedbaan terechtkomen. Een gezond persoon kan zijn arts blij maken met een ijzerconcentratie in het bloed van rond de 127 microgram per 100 milliliter. 200 keer hogere concentraties lijken de larvale soorten lamprei echter niet te schaden. De larven nemen ijzer tijdens het eten van wat ze vinden. Als de zeeprik (Petromyzon marinus) volwassen wordt, ontwikkelen ze meedogenloze rijen tanden waarmee ze in graven en bloed van andere vissen zuigen. Tegelijkertijd daalt de ijzerconcentratie in het bloed - tot ongeveer 10 keer het niveau van gezond voor mensen.
Maar nog erger dan bloedzuigende zeeprikken is de afscheiding die voorkomt dat het bloed van het slachtoffer stolt.
Lampreien plakken eerst op de huid, die lijkt op een "gehydrateerde zuignap op het gezicht", zegt lamprei-specialist en bioloog Margaret Docker van de Universiteit van Manitoba in Winnipeg, Canada. Als onderdeel van een experiment liet ze een bloedzuigende zilverprik (Ichthyomyzon unicuspis) haar jukbeen bijten. Ze worden gevonden in meren en beken in Noord-Amerika. Slechts de helft van de 38 soorten prikken ter wereld zuigt bloed.
Lampreys vangen prooien goed. Sommigen schakelen niet uit, zelfs niet wanneer ze watervallen of dammen oprijden. Het is uiterst zeldzaam dat een vis de tijd heeft om een lamprei af te werpen voordat hij zijn tanden op zijn tong of mondschijf grijpt en zijn anticoagulantia afgeeft.
Lampreien konden in het allereerste begin van de geschiedenis van gewervelde dieren parasieten zijn geworden, en daarom moesten ze hun vampirische neigingen lange tijd ontwikkelen. Zo'n 360 miljoen jaar oude Devoon fossielen, die dateren van ver voor de hoogtijdagen van de dinosauriërs, vertonen een orale schijf met 14 gelijkmatig verdeelde tanden, klaar om bloed te zuigen.
De studie van de fysiologie van moderne bloedzuigers kreeg in 2013 een krachtige bron van nieuwe gegevens toen een internationaal team van wetenschappers een boek ontcijferde met genetische instructies voor zeeprik. Docker hoopt meer ontgiftingstrucs in prikken te onthullen, zoals superoxide-dismutase, dat toeneemt naarmate het ijzergehalte in de lever stijgt bij volwassen prikken. In dit stadium lijken levercellen op menselijke cellen als ze aan hemochromatose lijden. Een andere reden om echte vampiers te bestuderen, als er niet genoeg zijn, is om nieuwe geheimen van menselijke stofwisselingsziekten te ontdekken.
Niet genoeg
In het bloed kunnen veel van sommige dingen catastrofaal en catastrofaal weinig andere zijn. "Het is voor vampiers niet gemakkelijk om hiermee om te gaan", zegt microbioloog Rita Rio van de West Virginia University in Morgantown.
Ze legt uit dat er niet genoeg vitamines B in het bloed zitten. Dieren hebben deze stoffen nodig als voedingsstoffen voor een breed scala aan basisprocessen in het lichaam, zoals genregulatie, celsignalering en de afbraak van aminozuren. Dieren kunnen echter hun eigen voorraad niet maken. Elke Ryo-vampiervlieg lost dit probleem heel slim op.
"Ik ben dol op tseetseevliegen sinds ik er voor het eerst over hoorde", zegt ze. In Afrika bezuiden de Sahara hebben vliegen "echt een coole biologie", zegt ze, en het is niet hun vermogen om parasieten te verspreiden die mensen de dood in helpen.
Tsetse-vliegen lijken op normale dikke huisvliegen, maar zijn heel verschillend. In plaats van veel kleine eitjes te leggen zoals een normaal insect en te hopen dat sommige nakomelingen geluk hebben, baart een vrouwelijke tseetseevlieg één nakomeling per keer. Er verschijnt één ei in en, terwijl het groeit, trekt het voedsel uit de "melk" -klieren in de moeder. Je kunt zien hoe het steeds vraatzuchtiger wordt. Soms geeft de moeder nakomelingen die groter zijn dan zij. En dan hebben de nakomelingen tegen die tijd alleen een poppenspel, waardoor ze gescheiden zijn van de volwassenheid. 'Alsof ik een kind van 12 heb gebaard', zegt Rio.
Wanneer een vliegende moeder haar baby een voorsprong in het leven geeft, geeft ze hem ook de infectie die nodig is om het bloedige dieet in zijn dieet op te nemen. Elke larve komt tevoorschijn met zijn eigen staafvormige bacteriën, Wigglesworthia. Deze bacteriën consumeren B-vitamines en gedijen in een speciaal orgaan dat in de vlieg groeit. De versie van de tseetseevlieg van dit orgaan - een bacterioom - is als "een kleine donut rond het spijsverteringskanaal", zegt Rio.
De interactie tussen de vlieg en de microben heeft evolutionaire biologen aangetrokken, aangezien de genen van de bacteriën en de gastheer generaties lang veranderen en soms vreemde functies vernietigen of creëren, afhankelijk van de acties van een van de partners.
Vetarme vleermuizen
Een ander nadeel van bloed is het lage vetgehalte, althans vanuit het oogpunt van de vampier. Een klein vliegend zoogdier kan slechts 20-30% van zijn eigen gewicht als lading dragen, dus een kleine, vetvrije snack zal een muis niet lang kunnen verzadigen. Een typische vampier (Desmodusrotundus) kan drie dagen niet overleven zonder bloed te drinken, zegt evolutiebioloog Gerald Wilkinson van de University of Maryland in College Park. Dit is een van de krachten die deze muizen ertoe aanzetten om sociale circulatienetwerken op te bouwen.
Deze zoogdieren met scherpe tanden behoren tot een van de drie soorten bloedzuigende vleermuizen, die allemaal op de warme breedtegraden van het westelijk halfrond voorkomen. Wilkinson ontmoette de eerste wilde D. rotundus die hij bestudeerde op een ranch in Costa Rica, waar hij "vaak vertrok en landde op de kroep van een paard", zegt hij. De muis had een vlezig neusje, 'als een varken', dat in staat is om warmte te voelen - dit helpt om te bepalen waar warm bloed het dichtst bij het oppervlak van het lichaam stroomt. Over het algemeen was bloed krijgen "niet het meest triviale voor muizen". Meestal besteedt de muis een half uur aan het zoeken naar een plek, kamt hij eventueel het haar van het paard, bijt hij een klein stukje vlees af en likt hij de wond terwijl hij plast. Het paard wordt niet eens wakker. De volgende nacht teruggaan naar de wond is veel gemakkelijker dan een nieuwe locatie zoeken. Wilkinson realiseerde zich dat de vleermuis zich voedt met hetzelfde paard,ondanks het feit dat het paard naar een andere weide verhuist.
Volgens Wilkinson heeft vleermuisspeeksel indrukwekkende anticoagulerende eigenschappen. "Ik ben verschillende keren gebeten en het bloed was moeilijk te stoppen", zegt hij. "Mensen die werden gebeten, werden wakker in een plas bloed - en vaak gaat het bloed lang nadat de vleermuis is vertrokken."
In vergelijking met andere soorten vleermuizen heeft de gewone vampier bijna superkrachten: in plaats van te vliegen, rent hij gewoon op de grond.
Wanneer een hongerige vleermuis geen voedsel kan vinden voor de nacht, kan een ervaren bloedzuiger wat bloed afnemen van een meer succesvolle jager. Ze plaatsen hun gezichten tegen elkaar en "terwijl het ene dier stilstaat, likt het andere", zegt Wilkinson.
In zijn eerste experimenten met vleermuizen in gevangenschap ontdekte hij dat dieren bereid waren om periodiek bloed te delen met hongerige muizen zonder enige vorm van relatie. Wetenschappers hebben decennia lang gedebatteerd of het wel eerlijk is om vampiervleermuizen te beschouwen als voorbeelden van natuurlijke altruïsten. Zelfs in gevangenschap helpt de vampier een uitgehongerd familielid.
Ja, vampier zijn is moeilijk. Daarom helpen vampiers elkaar.
Ilya Khel
