Danijos populiaraus mokslo žurnalas „Wiedenskab“pristato penkių rūšių žinomų žinomų supergalių tipus. Pavyzdžiui, žirafa gali toleruoti didžiulį kraujo spaudimą, o dramblių ruoniai daugelį valandų sulaiko kvėpavimą. Mokslininkai pasakoja, kaip gyvūnams tai pavyksta ir ar žmogui įmanoma kada nors sukurti tas pačias supervalstybes.
Kaip jums patinka idėja smegenyse įmontuoti oro kondicionierių ar dvi valandas sulaikyti kvėpavimą? Kai kurie žinduoliai turi beveik antgamtines galias.
- „Salik.biz“
Mes, žinduoliai, turime vieną bendrą bruožą - mes pagimdome gyvus kūdikius. Po to mes sutelkiame dėmesį į tai, kaip kuo geriau juos lavinti ir maitinti, visų pirma pasitelkdami savo pačių pieną.
Bet nors patys pagrindiniai visų žinduolių fiziologijos principai yra visiškai vienodi, daugelis gyvūnų sugeba tai, ko nesugeba žmonės.
Neseniai Orhuso universitete surengtos konferencijos tema buvo neįtikėtinas laukinių gyvūnų pritaikymas. Jame tyrėjai pasidalino savo žiniomis apie tai, ką gyvūnai sugeba laboratorijoje, tačiau atkreipė ypatingą dėmesį į tai, kaip jie elgiasi natūralioje aplinkoje.
Būtent todėl, kad pagrindiniai mūsų kūno struktūros principai yra vienodi, mokslininkai tikisi, kad jei suprasite žinduolių supervalstybes, vieną dieną šios žinios gali būti panaudotos kuriant žmonių gydymo technologijas ir vaistus.
Pavyzdžiui, kai kurie adaptacijos metu gyvūnai įgijo galimybę atvėsinti savo smegenis.
„Mes tai vadiname selektyviu smegenų aušinimu. Jei gyvūnas yra alkanas ir ištroškęs, galite pasakyti apie smegenų temperatūrą“, - sako Andrea Fuller, fiziologijos profesorė iš Witwatersrand universiteto Pietų Afrikoje.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Andrea Fuller dirba prie žinduolių prisitaikymo prie atšiaurių klimato sąlygų Kalahari dykumoje Pietų Afrikoje. Jos smėlis užima plotą, lygų pusei Danijos, ir vandens ten praktiškai nėra.
Tačiau daugeliui gyvūnų tai yra tik įprasti kasdieniai rūpesčiai. Šiame straipsnyje apžvelgsime nuostabius penkių laukinių gyvūnų, prisitaikiusių prie jų buveinių, sugebėjimus.
1. Aardvarkas atvėsina savo smegenis
Daugelį metų žmonės manė, kad tokie gyvūnai kaip aardvarkas, dar žinomas kaip „žemės kiaulė“, išgyvena ypač karštomis ir sausomis sąlygomis, daugiausia dėl to, kad jie aktyviai vėsina savo smegenis.
Taip veikia vadinamasis selektyvusis smegenų aušinimas daugeliui didelių žinduolių (primatai yra gana išimtis):
- Jie atvėsina kraują, jau paaukojusį deguonį, tai yra veninį kraują.
- Ypatinga struktūra galvoje leidžia sukurti kažką panašaus į atšaldyto kraujo ežerą.
- Karštas kraujas, ką tik deguonimi prisotintas plaučiuose, tai yra, arterinis kraujas, per šį ežerą keliauja į kraujotakos sistemą ir atvėsta prieš pasiekdamas smegenis.
„Taigi mūsų žinios ilgą laiką svyravo prie to, kad dykumoje gyvenantys gyvūnai kaip aardvarkas tokiu būdu kovoja su smegenų perkaitimu“, - sako Andrea Fuller, tirianti žinduolių prisitaikymo prie gyvenimo dykumoje mechanizmus.
Dykumos gyvūnai negali sau leisti prakaito
Taip veikia vadinamasis selektyvusis smegenų aušinimas daugeliui didelių žinduolių (primatai yra gana išimtis):
Jie atvėsina kraują, jau paaukojusį deguonį, tai yra veninį kraują.
Ypatinga struktūra galvoje leidžia sukurti kažką panašaus į atšaldyto kraujo ežerą.
Karštas kraujas, ką tik deguonimi prisotintas plaučiuose, tai yra, arterinis kraujas, per šį ežerą keliauja į kraujotakos sistemą ir atvėsta prieš pasiekdamas smegenis.
„Taigi mūsų žinios ilgą laiką svyravo prie to, kad dykumoje gyvenantys gyvūnai kaip aardvarkas tokiu būdu kovoja su smegenų perkaitimu“, - sako Andrea Fuller, tirianti žinduolių prisitaikymo prie gyvenimo dykumoje mechanizmus.
Dykumos gyvūnai negali sau leisti prakaito
„Tačiau labiausiai šilumai jautri organizmo sistema yra žarnos, ir ji ruošiama prieš smegenis“, - sako Andrea Fuller.
Jos tyrimai rodo, kad gyvūnai ne tik kondicionuoja savo smegenis, kad išgelbėtų savo gyvybes (kurios brangiai kainuos, jei jų žarnynas užvirs).
Jie atvėsina smegenis, norėdami kontroliuoti prakaitavimą, kurį reguliuoja smegenys. „Aardvark“tiesiog naudoja vidinį kondicionavimą, kad neprarastų prakaito vandens nuostolių, o tai yra būtina aplinkoje, kurioje vandens yra mažai arba jo nėra.
Tai ypač naudingas gebėjimas atvėsinti smegenis, kai trūksta vandens, kad būtų išvengta nepraktiško prakaitavimo signalo.
Daugiau apie „Aardvark“smegenų aušinimą ir didelių žinduolių, gyvenančių aukštoje temperatūroje, tyrimus galite perskaityti žurnale „Fiziologija“paskelbtame nemokamame 2014 m.
2. Ežiukas ir kiti žiemoja
Žiemą ežiukas pereina į gilų žiemojimą tarp šakelių ir suvytusių lapų, sumažindamas kūno energijos suvartojimą iki 4% normalaus metabolizmo.
Palyginimui, mūsų absoliutus minimumas miego metu yra 65% mūsų normalios medžiagų apykaitos.
Kitaip tariant, ežiukas yra pasirengęs išbūti „konservuotoje“būsenoje tikrai ilgą laiką. Viskas jo kūne žiemojimo metu vyksta labai lėtai.
Tokia būsena žmoguje būtų puikus lūžis, atliekant sudėtingas operacijas. Jau nekalbant apie šauniausią tikslą - kelionę į kosmosą į Marsą.
Kaip žiemos miegas gali būti naudingas žmogui?
Meškos ir daugybė mažų graužikų taip pat gali žiemoti, o tam tikroms paukščių rūšims būdinga žiemojimo būsena.
Žmonės dar nežino, kaip tai daroma, tačiau norėtų pasimokyti iš šio klausimo ekspertų, kurie galėtų išlaikyti kūną veikiantį su minimaliomis energijos sąnaudomis.
Naujas tyrimas rodo, kad natūraliai mažėjanti kūno temperatūra gali turėti didelį reabilitacijos procesą žmonėms, patyrusiems širdies sustojimą.
O kaip mes? Nauji tyrimai rodo, kad iš tikrųjų nėra labai ilgas laikas, kai bus atliekami gydymo būdai, panašūs į gyvūnų žiemojimo režimą.
3. Dramblio ruonis gyvena po (didžiuliu) vandens telkiniu
Nepaisant neįprastos išvaizdos, dramblių ruoniai gali nardyti 50 kartų per dieną į daugiau nei 2000 metrų gylį ir ramiai likti po vandeniu dvi valandas, nors paprastai jie „nardo“tik apie pusvalandį.
Mes, „Wiedenskub“, neseniai rašėme apie filipiniečių narus, kurie taip pat gali nardyti ilgesnį laiką nei mes, likę žemės gyventojai. Bet net ir apmokyti ir galbūt genetiškai pritaikyti narai gali „kvėpuoti“tik penkias minutes.
Nenuostabu, kad ekspertai dramblių ruonius vadina sunkiausiais pasaulyje giliavandeniais narais. Įskaitant banginius.
„Vienas iš mūsų dramblių ruonių liko 15 minučių 2000 metrų gylyje, o tik po trijų minučių praleido orą. 90% laiko jie praleidžia po vandeniu. Šie gyvūnai nėra „narai“. Jie tiesiog gyvena po vandeniu “, - reziumuoja Škotijos St Andrews universiteto emeritas profesorius Mike'as Fedakas, daugelį metų dirbantis su dramblių ruoniais.
Šią išvadą patvirtina faktas, kad dramblių ruoniai neprieštarauja neskubėdami 400 metrų gylyje.
Dramblių ruoniai gali valdyti širdies veiklą
Eksperimento metu, kai dramblio ruoniai plaukė į uždarą rezervuarą, o laikas nuo laiko buvo uždaromas langas, pro kurį buvo galima patekti į orą, Mike'as Fedakas stebėjo, kaip dramblio ruonis sąmoningai sustabdo jo širdį, kai tik mokslininkas ištiesė ranką į liuką.
Tik neseniai atsirado įtikinamų įrodymų, kad nardantys žinduoliai puikiai sąmoningai kontroliuoja savo širdies ritmą.
Taip pat nardantys žinduoliai kontroliuoja savo kraujotaką, norėdami išsiųsti deguonį į kraują organams, kuriems to labiausiai reikia. Pavyzdžiui, smegenims ir širdžiai, o likusieji raumenys turi būti patenkinti savo deguonies atsargomis.
T. y., Dramblių ruoniai yra ekspertai, valdantys savo kraujotaką, ir tai aiškiai matyti iš to, kaip širdies ritmas staiga sulėtėja viena mokslininko rankos banga.
Labai įdomu, kaip ir kada dramblių ruoniai tai daro gamtoje. Ar tai paaiškina jų sugebėjimą taip ilgai nardyti?
Bendradarbiavimas giliavandenėse jėgomis visiems
Mike'as Fedakas ir vandenynų mokslininkai, norintys suprasti, kaip vandenynai elgiasi ir kaip jie veikia klimato pokyčius, užmezgė neįprastą partnerystę.
Dramblių ruoniai, aprūpinti jutikliais, kurie matuoja, pavyzdžiui, vandens temperatūrą ir druskingumą, ir siunčia GPS signalą, padeda okeanografams tirti giliuosius vandenyno sluoksnius, o Mike'as Fedakas įgyja vertingos informacijos apie gyvūnų elgesį gylyje.
Norėdami sužinoti daugiau apie šį bendradarbiavimą, kuriame ruoniai pakeičia visą mokslininkų laivą, skaitykite MEOP svetainėje: Jūros žinduoliai tyrinėja vandenynų polius iki ašigalio.
4. Žirafos kraujospūdis turėjo jį nužudyti
Daugelis ypatybių yra susijusios su dideliu žirafos atstumu nuo širdies iki smegenų, reikalaujančių specialių pritaikymų.
Orhuso universiteto biologijos profesorius Tobiasas Wangas daugelį metų dalyvavo žirafos kaklo, kojų ir širdies tyrimuose su Kristianu Aalkjæriu.
Žirafos širdis turėtų sverti dvidešimt kilogramų, sakoma viename juoke. Iš tiesų žirafai reikia įspūdingo slėgio, kad kraujas būtų perduotas tolimam kaklui į jo smegenis - ir ji su tuo jaučiasi puikiai.
Žirafa turi riebią širdį
Tačiau žirafos širdies svoris yra tik pusė procento viso kūno svorio, kaip ir mūsų.
Tačiau tai turi ypač storas širdies kamerų sienas, kurios suteikia papildomą kraujospūdį, tai patvirtina nauji tyrimų rezultatai, pristatyti konferencijoje.
5. Alpaka visą savo gyvenimą išlieka pusė kubo
Savo motinos pilve taip pat naudojote šį - super tipo baltymą, vadinamą hemoglobinu, kuris suriša ir perneša deguonį mūsų kraujyje.
Negimdytame kūdikyje hemoglobinas yra toks pat raudonas kaip motinos, tačiau kadangi jis turi perkelti deguonį iš motinos kraujotakos sistemos į paties kūdikio sistemą, jis turi daugiau galimybių surišti deguonį. Tai būdinga visų žinduolių kūdikių hemoglobinui iki jų gimimo.
Tai naudoja alpakos. Gyvenimą ji praleidžia aukštuose kalnuose, kur oras yra plonas. Įprasti gyvūnai ten turėtų kvėpuoti daug greičiau, kad gautų pakankamai deguonies.
Skirtingai nei mes, likusieji, alpakos tiesiog neatsisako savo vaikiško hemoglobino, kiek, kalbant apie kraują, jis išlieka vaiku visam gyvenimui.
Daugelis gyvūnų gyvena aukštyje
Yra įvairių intelektualių sprendimų, kaip gyventi aukštuose kalnuose, pavyzdžių. Gamtoje buvo kalbėta apie Alpių jakus; Pelės, avys ir paukščiai turi savo būdus išgyventi aukštyje.
„Gana dažnai gyvūnai bent dalį problemos išsprendžia„ pataisydami “arba šiek tiek pakeisdami hemoglobiną, kuris perneša deguonį į kraują“, - sako Orijus Biologijos mokslų katedros emeritas profesorius Roy Weberis, apžvalginio straipsnio apie gyvūnų prisitaikymą prie gyvenimas aukštų kalnų sąlygomis.
Taigi šiek tiek sužinojome apie keletą įspūdingų prietaisų, kuriuos turi mūsų pusbroliai ir evoliuciniai pusbroliai.
Jų esmė - visi aplink mus esantys žinduoliai yra tokie patys kaip mes, todėl galbūt vieną dieną galėsime išmokti ir pritaikyti kai kuriuos jų nepaprastus sugebėjimus. Mokslas parodys.
Inge G. Revsbech