Danski popularnoznanstveni časopis Wiedenskab predstavlja pet vrsta istinskih supersila među sisavcima. Na primjer, žirafa može podnijeti ogroman krvni tlak, a tuljani slonova zadržavaju dah nekoliko sati. Znanstvenici govore kako životinje uspijevaju u tome i je li moguće da osoba ikada razvije iste supermoći.
Kako vam se sviđa ideja instalirati klima uređaj u mozak ili zadržati dah dva sata? Neki sisavci imaju gotovo natprirodne moći.
Mi sisavci imamo jedno zajedničko - rađamo žive bebe. Nakon toga usredotočimo se na to kako ih što bolje educirati i hraniti, prvenstveno uz pomoć vlastitog mlijeka.
No iako su vrlo osnovni principi fiziologije svih sisavaca potpuno isti, mnoge su životinje sposobne za ono što ljudi nisu sposobni.
Nevjerojatna prilagodljivost divljih životinja bila je tema konferencije koja je nedavno održana na Sveučilištu Aarhus. Na njemu su istraživači podijelili svoje znanje za što su životinje sposobne u laboratoriju, ali posebnu su pozornost posvetili ponašanju u svom prirodnom okruženju.
Upravo zato što su osnovna načela strukture naših tijela ista, znanstvenici se nadaju da ako shvatite supersile sisavaca, jednog dana se to znanje može primijeniti u razvoju tehnologija i lijekova za liječenje ljudi.
Na primjer, neke su životinje u procesu prilagodbe stekle sposobnost hlađenja mozga.
"To nazivamo selektivnim hlađenjem mozga. Ako je životinja gladna i žedna, to možete odrediti po temperaturi mozga", kaže Andrea Fuller, profesorica fiziologije na Sveučilištu Witwatersrand u Južnoj Africi.
Promotivni video:
Andrea Fuller radi na prilagođavanju sisavaca teškim klimatskim uvjetima pustinje Kalahari na jugu Afrike. Njeni pijesci pokrivaju područje jednako polovici Danske, a tamo vode praktički nema.
Ali za mnoge životinje to su samo obične svakodnevne brige. U ovom ćemo članku pogledati nevjerojatne sposobnosti pet divljih životinja koje su se prilagodile njihovom staništu.
1. Aardvark hladi mozak
Dugi niz godina ljudi su mislili da životinje poput srdele, poznate i kao "zemaljska svinja", preživljavaju u ekstremno vrućim i suhim uvjetima, uglavnom zato što aktivno hlade mozak.
Ovako djeluje takozvano selektivno hlađenje mozga kod mnogih velikih sisara (primati su iznimka):
- Oni hlade krv koja je već donirala kisik, odnosno vensku krv.
- Posebna struktura u glavi omogućuje vam stvaranje nešto poput jezera ohlađene krvi.
- Vruća krv koja je upravo oksigenirana u plućima, odnosno arterijska krv, putuje u krvožilni sustav kroz ovo jezero i hladi se prije nego što dođe do mozga.
„Naše se dugogodišnje znanje svodilo na činjenicu da se životinje koje žive u pustinji poput aardvarka na taj način bore sa pregrijavanjem mozga“, kaže Andrea Fuller, koja proučava mehanizme prilagodbe sisavaca na život u pustinji.
Pustinjske životinje ne mogu priuštiti da se znoje
Ovako djeluje takozvano selektivno hlađenje mozga kod mnogih velikih sisara (primati su iznimka):
Oni hlade krv koja je već donirala kisik, odnosno vensku krv.
Posebna struktura u glavi omogućuje vam stvaranje nešto poput jezera ohlađene krvi.
Vruća krv koja je upravo oksigenirana u plućima, odnosno arterijska krv, putuje u krvožilni sustav kroz ovo jezero i hladi se prije nego što dođe do mozga.
„Naše se dugogodišnje znanje svodilo na činjenicu da se životinje koje žive u pustinji poput aardvarka na taj način bore sa pregrijavanjem mozga“, kaže Andrea Fuller, koja proučava mehanizme prilagodbe sisavaca na život u pustinji.
Pustinjske životinje ne mogu priuštiti da se znoje
"Ali, sustav koji je najizloženiji toplini u tijelu je crijeva, i on će kuhati prije mozga", kaže Andrea Fuller.
Njeno istraživanje pokazuje da životinje ne kondicioniraju mozak samo da bi spasile svoj život (što neće skupo koštati ako im crijeva zakuhaju).
Oni hlade mozak za kontrolu znojenja, što mozak regulira. Aardvark jednostavno koristi interno kondicioniranje kako bi gubitak vode u znoju držao pod kontrolom, što je bitno u okruženju u kojem nema malo vode.
Ovo je super korisna sposobnost hlađenja mozga u nedostatku vode kako bi se spriječio nepraktičan signal znojenja.
U besplatnom članku iz 2014. objavljenom u časopisu Physiology možete pročitati više o hlađenju mozga srdele i istraživanju velikih sisavaca koji žive pod visokim temperaturama.
2. Jež i drugi prezimljuju
Zimi, jež ulazi u duboku hibernaciju među grančicama i venećim lišćem, smanjujući tjelesnu potrošnju energije na samo 4% normalnog metabolizma.
Za usporedbu, naš apsolutni minimum tijekom spavanja je 65% našeg normalnog metabolizma.
Drugim riječima, jež je spreman da ostane u stanju „konzervirano“stvarno dugo vremena. Sve se u njegovom tijelu tijekom hibernacije događa vrlo sporo.
Takvo stanje u osobi bilo bi veliko otkriće pri obavljanju složenih operacija. Da ne spominjem najslađi cilj - svemirski izlet na Mars.
Kako hibernacija može biti korisna za osobu?
Medvjedi i bezbrojni mali glodavci također mogu prezimiti u hibernaciji, a kod određenih vrsta ptica primjećuje se stanje hibernacije.
Ljudi još ne znaju kako - ali voljeli bi učiti od stručnjaka koji se bave tim pitanjem tko može održati rad tijela uz minimalnu potrošnju energije.
Novo istraživanje pokazuje da prirodno snižavanje tjelesne temperature može imati veliki potencijal u rehabilitaciji ljudi koji su pretrpjeli srčani zastoj.
Što je s nama? Nova istraživanja sugeriraju da u stvari nije daleko vrijeme kada će biti tretmana sličnih hibernaciji životinja.
3. Tanjur slona živi pod (ogromnim) vodenim tijelom
Unatoč svom neobičnom izgledu, slonovi tuljani mogu roniti 50 puta dnevno do dubine veće od 2 tisuće metara, a mirno ostaju pod vodom dva sata, iako obično rone "samo" oko pola sata.
Nedavno smo u Wiedenskubu pisali o filipinskim roniocima, koji također mogu roniti na duže razdoblje od nas, ostalih stanovnika kopna. Ali čak i obučeni i, možda, genetski prilagođeni ronioci mogu zadržati dah „samo“pet minuta.
Ne iznenađuje da stručnjaci nazivaju tuljave slonova najtežim roniocima na moru na svijetu. Uključujući kitove.
„Jedan od naših slonova tuljana zadržao se 15 minuta na dubini od 2.000 metara, nakon što je samo tri minute procurio zrak. 90% svog vremena provode pod vodom. Te životinje nisu "ronioci". Oni samo žive pod vodom ", zaključuje Mike Fedak, profesor emeritus sa Sveučilišta St Andrews u Škotskoj, koji surađivali s tuljanima slonova već dugi niz godina.
Ovaj zaključak potkrepljuje činjenica da slonovim tuljanima ne smeta lagana dremka na dubini od 400 metara.
Tanjuri slona mogu kontrolirati rad srca
Tijekom eksperimenta, kada su slonovi plombe plivali u zatvorenom spremniku, a prozor kroz koji se može pristupiti zraku povremeno se zatvarao, Mike Fedak je promatrao kako slonov pečat namjerno praktično zaustavlja njegovo srce, čim znanstvenik ispruži ruku prema otvoru.
Tek nedavno su postojali uvjerljivi dokazi da ronioci sisavci savršeno svjesno kontroliraju otkucaje srca.
Također, ronioci sisavaca kontroliraju svoj protok krvi kako bi kisik u krvi poslali organima koji su mu najpotrebniji. Na primjer, mozgu i srcu, dok ostali mišići moraju biti zadovoljni vlastitim rezervama kisika.
Odnosno, plombi slonova su stručnjaci u upravljanju vlastitim protokom krvi, a to se jasno vidi u načinu na koji otkucaji srca naglo usporavaju jednim valom ruke znanstvenika.
Vrlo je zanimljivo kako i kada to rade slonovi tuljani u prirodi. Objašnjava li to njihovu sposobnost da rone tako dugo vremena?
Suradnja dubokog mora na dobrobit svih
Mike Fedak i oceanski znanstvenici koji žele razumjeti kako se oceani ponašaju i kako utječu na klimatske promjene sklopili su neobično partnerstvo.
Opremljeni senzorima koji mjere, na primjer, temperaturu vode i slanost, a šalju GPS signal, slonovi tuljani pomažu oceanografima da proučavaju duboke slojeve oceana, dok Mike Fedak stječe vrijedan uvid u ponašanje životinja na dubini.
Više o toj suradnji, u kojoj pečati zamjenjuju čitav brod znanstvenika, pogledajte web stranicu MEOP: Morski sisavci Istraživanje oceanskog pola do pola.
4. Krvni tlak žirafe trebao ga je ubiti
Mnoge karakteristike povezane su s velikom udaljenosti žirafe od srca do mozga, što zahtijeva posebne prilagodbe.
Profesor biologije na Sveučilištu u Arhusu Tobias Wang već je godinama s Kristianom Aalkjærom na čelu istraživanja vrata, nogu i srca žirafe.
Srce žirafe trebalo bi težiti dvadeset kilograma, kaže jedna šala. Doista, žirafi je potreban impresivan pritisak da krv dopre do tog dugog vrata u mozak - i uz to se osjeća sjajno.
Žirafa ima debelo srce
Ali težina srca žirafe iznosi samo pola posto ukupne tjelesne težine, baš kao i naše.
Ali on ima ekstra debele stijenke srčanih komora koje pružaju dodatni krvni tlak, o čemu svjedoče novi rezultati istraživanja predstavljeni na konferenciji.
5. Alpaka cijeli život ostaje pola mladunčeta
U trbuhu svoje majke koristili ste i ovo - super-vrstu proteina zvanu hemoglobin, koji veže i transportira kisik u našoj krvi.
U nerođenog djeteta hemoglobin je crven koliko i majčin, ali zato što mora premjestiti kisik iz majčinog cirkulacijskog sustava u djetetov vlastiti sustav, ima veću sposobnost vezanja kisika. Ovo je tipično za hemoglobin svih beba sisavaca dok se ne rode.
Za to se koristi alpaka. Život provodi u visokim planinama, gdje je zrak tanak. Obične životinje tamo bi morale disati mnogo brže da bi dobile dovoljno kisika.
Za razliku od nas, ostatak, alpaka jednostavno ne odustaje od hemoglobina iz djetinjstva, a što se tiče krvi, ona ostaje dijete za cijeli život.
Mnoge životinje žive na nadmorskoj visini
Postoje različiti primjeri pametnih rješenja za život u visokim planinama. U prirodi se razgovaralo o alpskim jajima; miševi, ovce i ptice imaju svoje vlastite načine preživljavanja na visini.
"Često životinje riješe barem jedan dio problema" utapanjem "ili malim prilagođavanjem hemoglobina koji transportira kisik u krvi", kaže Roy Weber, profesor emeritus na Odjelu za biološke znanosti na Sveučilištu Aarhus, autor preglednog članka o prilagodbi životinja na život u visokim planinskim uvjetima.
Tako smo naučili ponešto o nekim impresivnim napravama koje naši rođaci i evolucijski rođaci imaju.
U osnovi su svi sisari oko nas poput nas, pa ćemo možda jednog dana moći naučiti i usvojiti neke njihove izvanredne sposobnosti. Znanost će pokazati.
Inge G. Revsbech