细胞大小并不支持作为动物细胞尺寸上限下组织层面代谢率的驱动因素

代谢率的进化多样性支撑了生命之树上生理、形态和生活史差异的形成。细胞大小一直被认为是代谢率的重要决定因素。这一假定关联背后的机制建立在较大细胞具有较低表面积与体积比这一事实上。随着相对表面积的降低，通过 Na+/K+-ATPase 泵维持跨细胞膜离子梯度的成本被认为会下降，从而降低总体代谢成本。尽管这一模型具有强有力的理论支持，并已被纳入更广泛的生活史进化模型之中，但对于细胞大小存在差异的物种而言，Na+/K+-ATPase 活性的实证测量一直较为缺乏。 在此，我们研究了蝾螈属（Plethodon）的九个物种，这些物种的细胞大小跨越了一个很大的范围，并接近动物界的上限。我们比较了其肝脏和心脏组织中的基础细胞呼吸速率、Na+/K+-ATPase 泵的相对成本，以及线粒体最大呼吸速率。与预测相反，我们没有发现任何证据支持细胞大小与这些线粒体呼吸变量之间存在关系。我们将这一令人惊讶的结果与更广泛的系统发育研究相协调；这些研究表明，在生物体水平上，细胞大小与代谢率之间缺乏相关性。

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🏷️ 细胞大小 代谢率 Na+/K+-ATPase 线粒体呼吸 蝾螈 比较生理学