Tanskalainen suosittu tiedelehti Wiedenskab esittelee viiden tyyppisiä todellisia supervoimia nisäkkäiden joukossa. Esimerkiksi kirahvi voi sietää valtavaa verenpainetta, ja norsujen hylkeet pitävät hengitystään useita tunteja. Tutkijat kertovat, kuinka eläimet onnistuvat tässä ja onko ihmisellä mahdollista kehittää samoja supervaltoja.
Kuinka pidät ajatuksesta asentaa ilmastointilaite aivoihisi tai pitää hengitystäsi kaksi tuntia? Joillakin nisäkkäillä on melkein yliluonnollisia voimia.
Meillä nisäkkäillä on yksi yhteinen asia - me synnymme eläviä vauvoja. Sen jälkeen keskitymme siihen, kuinka kouluttaa ja ruokkia heitä mahdollisimman hyvin, ensisijaisesti oman maidon avulla.
Mutta vaikka kaikkien nisäkkäiden fysiologian perusperiaatteet ovat täsmälleen samat, monet eläimet kykenevät siihen, mihin ihmiset eivät kykene.
Villieläinten uskomaton sopeutumiskyky oli aiheena äskettäin Århusin yliopistossa pidetyssä konferenssissa. Siinä tutkijat jakoivat tietonsa siitä, mitä eläimet kykenevät laboratoriossa, mutta kiinnittivät erityistä huomiota siihen, kuinka he käyttäytyvät luonnollisessa ympäristössään.
Juuri siksi, että kehomme rakenteen perusperiaatteet ovat samat, tutkijat toivovat, että jos ymmärrät nisäkkäiden supervoimat, tätä tietoa voidaan yhtenä päivänä käyttää kehitettäessä tekniikoita ja lääkkeitä ihmisten hoitoon.
Esimerkiksi jotkut sopeutumisprosessissa olevat eläimet saivat kyvyn jäähdyttää aivonsa.
"Kutsumme tätä selektiiviseksi aivojen jäähdytykseksi, ja jos eläin on nälkäinen ja janoinen, voit tietää sen aivojen lämpötilan perusteella", sanoo Etelä-Afrikan Witwatersrandin yliopiston fysiologian professori Andrea Fuller.
Mainosvideo:
Andrea Fuller pyrkii nisäkkäiden sopeutumiseen eteläisen Afrikan Kalaharin aavikon ankariin ilmasto-olosuhteisiin. Sen hiekka kattaa puolet Tanskasta, ja siellä ei käytännössä ole vettä.
Mutta monille eläimille nämä ovat vain tavallisia päivittäisiä huolenaiheita. Tässä artikkelissa tarkastellaan viiden villieläimen hämmästyttäviä kykyjä, jotka ovat sopeutuneet elinympäristöönsä.
1. Aardvark jäähdyttää aivonsa
Monien vuosien ajan ihmiset ajattelivat, että aardvarkin kaltaiset eläimet, joka tunnetaan myös nimellä”maan sika”, selviävät erittäin kuumissa ja kuivissa olosuhteissa, lähinnä siksi, että he viilentävät aktiivisesti aivonsa.
Näin toimii niin kutsuttu selektiivinen aivojen jäähdytys monilla suurilla nisäkkäillä (kädelliset ovat pikemminkin poikkeus):
- Ne jäähdyttävät verta, joka on jo luovuttanut happea, ts. Laskimoverta.
- Pään erityinen rakenne antaa sinun luoda jotain jäähdytetyn veren järveä.
- Kuuma veri, joka on juuri hapetettu keuhkoihin, eli valtimoveri, kulkee verenkiertoelimeen tämän järven kautta ja jäähtyy ennen kuin pääsee aivoihin.
"Siksi tietomme kaadetaan pitkään siihen tosiseikkaan, että aavikon kaltaisilla aavikoilla elävät eläimet taistelevat aivojen ylikuumenemisesta tällä tavalla", sanoo Andrea Fuller, joka tutkii nisäkkäiden sopeutumista mereen autiomaassa.
Aavikon eläimillä ei ole varaa hikoilla
Näin toimii niin kutsuttu selektiivinen aivojen jäähdytys monilla suurilla nisäkkäillä (kädelliset ovat pikemminkin poikkeus):
Ne jäähdyttävät verta, joka on jo luovuttanut happea, ts. Laskimoverta.
Pään erityinen rakenne antaa sinun luoda jotain jäähdytetyn veren järveä.
Kuuma veri, joka on juuri hapetettu keuhkoihin, eli valtimoveri, kulkee verenkiertoelimeen tämän järven kautta ja jäähtyy ennen kuin pääsee aivoihin.
"Siksi tietomme kaadetaan pitkään siihen tosiseikkaan, että aavikon kaltaisilla aavikoilla elävät eläimet taistelevat aivojen ylikuumenemisesta tällä tavalla", sanoo Andrea Fuller, joka tutkii nisäkkäiden sopeutumista mereen autiomaassa.
Aavikon eläimillä ei ole varaa hikoilla
"Kehon lämpöherkäin järjestelmä on kuitenkin suolet, ja se kypsennetään ennen aivoja", Andrea Fuller sanoo.
Hänen tutkimuksensa osoittaa, että eläimet eivät vain ilmastoi aivoja pelastaakseen henkensä (mikä ei maksa paljon, jos heidän suolensa kiehuu).
Ne jäähdyttävät aivot hallitakseen hikoilua, jota aivot säätelevät. Aardvark käyttää vain sisäistä ilmastointia pitääkseen hikojen vesihäviöt hallinnassa, mikä on välttämätöntä ympäristössä, jossa vettä on vähän tai ei ollenkaan.
Tämä on erittäin hyödyllinen kyky jäähdyttää aivot vesipulassa estämään epäkäytännöllinen hikointisignaali.
Voit lukea lisää aardvarkin aivojen jäähdytyksestä ja korkeiden lämpötilojen alla elävien suurten nisäkkäiden tutkimuksesta ilmaisesta, 2014 julkaistusta artikkelista, joka julkaistiin Fysiology-lehdessä.
2. Siili ja muut talvehtivat
Talvella siili menee syvään lepotilaan oksien ja kuihtuneiden lehtien keskuudessa, vähentäen kehon energiankulutusta vain 4%: iin normaalista aineenvaihdunnasta.
Vertailun vuoksi, absoluuttinen minimi unen aikana on 65% normaalista aineenvaihdunnastamme.
Toisin sanoen siili on valmis pysymään "purkitettu" tilassa todella pitkään. Kaikki hänen kehossaan lepotilan aikana tapahtuu erittäin hitaasti.
Tällainen tila henkilössä olisi suuri läpimurto suorittaessa monimutkaisia toimenpiteitä. Puhumattakaan siisteimmästä tavoitteesta - avaruusmatka Marsiin.
Kuinka lepotilasta voi olla hyötyä henkilölle?
Karhut ja lukemattomat pienet jyrsijät voivat myös hibernatoitua, ja tietyissä lintulajeissa havaitaan lepotilamaisia olosuhteita.
Ihmiset eivät vielä tiedä miten - mutta haluaisivat oppia asiasta asiantuntijoilta, jotka voivat pitää kehon käynnissä minimaalisella energiankulutuksella.
Uusi tutkimus osoittaa, että ruumiinlämmön luonnollisella alenemisella voi olla suuri potentiaali sydämen pysähtyneiden ihmisten kuntoutuksessa.
Mitä meistä? Uusi tutkimus viittaa siihen, että itse asiassa ei ole vielä kaukana aika, jolloin tapahtuu eläinten lepotilan kaltaisia hoitoja.
3. Elefanttihylke asuu (valtavan) vesimuodostuman alla
Huolimatta epätavallisesta ulkonäöstään, norsuhylkeet voivat sukeltaa 50 kertaa päivässä yli 2000 metrin syvyyteen ja pysyä rauhallisesti veden alla kaksi tuntia, vaikka yleensä sukeltavat "vain" noin puoli tuntia.
Me Wiedenskubissä kirjoitimme äskettäin filippiiniläis sukeltajista, jotkakin voivat sukeltaa pidempään kuin me, muu maa. Mutta jopa koulutetut ja mahdollisesti geneettisesti mukautetut sukeltajat voivat pitää hengityksensä "vain" viisi minuuttia.
Ei ole yllättävää, että asiantuntijat kutsuvat norsun hylkeitä maailman kovimmiksi syvänmeren sukeltajiksi. Valaat mukaan lukien.
”Yksi elefanttihylkeistämme pysyi 15 minuuttia 2000 metrin syvyydessä, kun vain kolme minuuttia oli pinnoitettu ilmaan. He viettävät 90 prosenttia ajastaan vedenalaisena. Nämä eläimet eivät ole "sukeltajia". He elävät vain vedenalaisina ", toteaa Skotlannin St Andrewsin yliopiston emeritusprofessori Mike Fedak, joka on työskennellyt norsuhylkeen kanssa monien vuosien ajan.
Tätä päätelmää tukee se tosiseikka, että norsuhylkeet eivät mielessä ota kevyttä torkut 400 metrin syvyydessä.
Elefanttihylkeet voivat hallita sydämen toimintaa
Kokeen aikana, kun elefanttihylkeet uivat suljetussa säiliössä ja ikkuna, jonka läpi ilmaan päästiin, oli aika ajoin suljettu, Mike Fedak katseli, kuinka norsun sinetti tarkoituksella pysähtyi sydämeensä heti, kun tutkija ojensi kätensä luukkuun.
Vasta äskettäin on saatu vakuuttavia todisteita siitä, että sukellus-nisäkkäät hallitsevat täysin tietoisesti sykettä.
Sukellus-nisäkkäät myös säätelevät verenvirtaustaan veren hapen lähettämiseksi elimiin, jotka sitä eniten tarvitsevat. Esimerkiksi aivoille ja sydämelle, kun taas muiden lihasten on oltava tyytyväisiä omiin happivarantoihin.
Toisin sanoen norsujen hylkeet ovat asiantuntijoita oman verenvirtauksensa hallinnassa, ja tämä voidaan nähdä selvästi tavalla, jolla syke yhtäkkiä hidastuu yhdessä tutkijan käden aallolla.
On erittäin mielenkiintoista, kuinka ja milloin norsun hylkeet tekevät sen luonnossa. Selittääkö tämä heidän kykynsä sukeltaa niin pitkään?
Syvänmeren yhteistyö kaikkien eduksi
Mike Fedak ja valtamertieteilijät, jotka haluavat ymmärtää, kuinka valtameret käyttäytyvät ja miten ne vaikuttavat ilmastomuutokseen, ovat solmineet epätavallisen kumppanuuden.
Elefanttihylkeillä on varustettuna antureilla, jotka mittaavat esimerkiksi veden lämpötilan ja suolapitoisuuden ja lähettävät GPS-signaalin. Elefanttihylkeet auttavat merentutkijoita tutkimaan valtameren syviä kerroksia, kun taas Mike Fedak saa arvokkaan kuvan eläinten käyttäytymisestä syvyydessä.
Lisätietoja tästä yhteistyöstä, jossa hylkeet korvaavat koko tutkijoiden aluksen, on MEOP-verkkosivustolla: Marine Nisäkkäät etsivät valtamerten napaa napaan.
4. Kirahvin verenpaineen olisi pitänyt tappaa hänet
Moniin ominaisuuksiin liittyy kirahvin suuri etäisyys sydämestä aivoihin, mikä vaatii erityisiä mukautuksia.
Århusin yliopiston professori Tobias Wang on ollut Kristian Aalkjærin kanssa monien vuosien ajan kirahvan kaulan, jalkojen ja sydämen tutkimuksen eturintamassa.
Kirahvin sydämen pitäisi painaa kaksikymmentä kilogrammaa, kertoo yksi vitsi. Tosiaankin, kirahvi tarvitsee vaikuttavan paineen toimittaakseen verta sen pitkän kaulan kautta aivoihinsa - ja se tuntuu hyvältä sen kanssa.
Kiraakilla on rasvainen sydän
Mutta kirahvin sydämen paino on vain puoli prosenttia kokonaispainosta, aivan kuten meidänkin.
Mutta siinä on ylimääräiset paksut sydämen kammioiden seinät, jotka tarjoavat ylimääräistä verenpainetta, kuten todistavat konferenssissa esitetyt uudet tutkimustulokset.
5. Alpakka on puolikuutio koko elämänsä ajan
Äitisi vatsassa käytit myös tätä - super-tyyppistä proteiinia, nimeltään hemoglobiini, joka sitoo ja kuljettaa happea veressämme.
Syntymättömässä vauvassa hemoglobiini on yhtä punainen kuin äidin, mutta koska sen on siirrettävä happea äidin verenkiertoelimestä vauvan omaan järjestelmään, sillä on parempi kyky sitoa happea. Tämä on ominaista kaikkien nisäkkäiden vauvojen hemoglobiinille syntymään saakka.
Tätä käyttää alpaka. Hän viettää elämänsä korkeilla vuorilla, joissa ilma on ohut. Siellä olevien tavallisten eläinten on hengitettävä paljon nopeammin saadaksesi tarpeeksi happea.
Toisin kuin me, muualla, alpaka ei yksinkertaisesti luopu lapsuuden hemoglobiinistaan, veren suhteen se on lapsi koko elämän ajan.
Monet eläimet elävät korkeudessa
Älykkäistä ratkaisuista korkeaan vuoristoon asumiseen on erilaisia esimerkkejä. Alppijaksista puhuttiin luonnossa; hiirillä, lampailla ja linnuilla on kaikilla omat tapansa selviytyä korkeudessa.
"Melko usein eläimet ratkaisevat ainakin osan ongelmasta" säätämällä "tai tekemällä pieniä muutoksia veren happea kuljettavaan hemoglobiiniin", sanoo Århusin yliopiston biologisten tieteiden laitoksen emeritusprofessori Roy Weber, eläintarpeisiin sopeutumista käsittelevän artikkelin kirjoittaja. elämä korkealla vuorella.
Joten me opimme vähän joistakin vaikuttavista laitteista, jotka serkkumme ja evoluutiosisarimme ovat.
Ytimessämme kaikki ympärillä olevat nisäkkäät ovat aivan kuten me, joten ehkä jonain päivänä pystymme oppimaan ja omaksumaan joitain heidän poikkeuksellisista kyvyistään. Tiede näyttää.
Inge G. Revsbech