A dán népszerű tudományos magazin, a Wiedenskab ötféle valódi nagyhatalmat mutat be az emlősök körében. Például egy zsiráf elviseli a hatalmas vérnyomást, és az elefántfókák sok órán keresztül visszatartják a lélegzetüket. A tudósok elmondják, hogy az állatok hogyan sikerülnek ebben, és vajon lehetséges-e valaki ugyanazon szuperhatalmak kialakulásához.
Hogyan szereti az a gondolatot, hogy az agyába légkondicionálót telepítsen, vagy két órán keresztül lélegzetet tartson? Néhány emlősnek szinte természetfeletti ereje van.
Mi, emlősök, egy közös dolog van - élő csecsemőket szülünk. Ezt követően arra koncentrálunk, hogy miként lehetne nevelni és táplálni őket a lehető legjobban, elsősorban saját tejünk segítségével.
De bár az összes emlős élettanának alapelvei pontosan ugyanazok, sok állat képes arra, amire az ember nem képes.
A vadon élő állatok hihetetlen alkalmazkodóképessége volt a közelmúltban az Aarhusi Egyetemen tartott konferencia témája. Ezen felül a kutatók megosztották tudásukat arról, hogy az állatok milyen képességekre képesek a laboratóriumban, de különös figyelmet fordítottak arra, hogyan viselkednek a természetes környezetükben.
Pontosan azért, mert testünk felépítésének alapelvei megegyeznek, a tudósok remélik, hogy ha megérti az emlősök nagyhatalmait, akkor ezt a tudást egy napon felhasználhatják az emberek kezelésére szolgáló technológiák és gyógyszerek fejlesztésében.
Például néhány adaptációs folyamatban lévő állat megszerezte a képességét, hogy lehűtse az agyát.
„Ezt szelektív agyhűtésnek nevezzük, és ha egy állat éhes és szomjas, akkor az agy hőmérséklete alapján megtudhatja” - mondja Andrea Fuller, a dél-afrikai Witwatersrand Egyetem élettani professzora.
Promóciós videó:
Andrea Fuller az emlősöknek az afrikai déli Kalahari-sivatag szélsőséges éghajlati viszonyaihoz való alkalmazkodásán dolgozik. A homok Dánia felének felel meg, és ott gyakorlatilag nincs víz.
De sok állat számára ezek csak hétköznapi gondok. Ebben a cikkben áttekintjük öt vadállat csodálatos képességeit, amelyek alkalmazkodtak az élőhelyükhöz.
1. Az Aardvark lehűti az agyát
Az emberek évek óta úgy gondolták, hogy az olyan állatok, mint az aardvark, más néven „föld disznó”, rendkívül forró és száraz körülmények között élnek, főleg azért, mert aktívan hűtik az agyukat.
Így működik az úgynevezett szelektív agyhűtés sok nagy emlősnél (a főemlősök inkább kivétel):
- Hűtik a vért, amely már adományozott oxigént, azaz a vénás vért.
- A fej speciális szerkezete lehetővé teszi, hogy olyasmit hozzon létre, mint a hűtött vér.
- Az a tüdőben épp oxigénnel oxigénezett forró vér, azaz artériás vér ezen a tón keresztül jut a keringési rendszerbe, és lehűti, mielőtt eljut az agyba.
„Így tudásunk hosszú ideje annak a ténynek felel meg, hogy a sivatagban élő állatok, mint aardvarkok, így küzdenek az agy túlmelegedésével” - mondja Andrea Fuller, aki az emlősöknek a sivatagban való élethez való alkalmazkodásának mechanizmusait vizsgálja.
A sivatagi állatok nem engedhetik meg maguknak, hogy izzadjanak
Így működik az úgynevezett szelektív agyhűtés sok nagy emlősnél (a főemlősök inkább kivétel):
Hűtik a vért, amely már adományozott oxigént, azaz a vénás vért.
A fej speciális szerkezete lehetővé teszi, hogy olyasmit hozzon létre, mint a hűtött vér.
Az a tüdőben épp oxigénnel oxigénezett forró vér, azaz artériás vér ezen a tón keresztül jut a keringési rendszerbe, és lehűti, mielőtt eljut az agyba.
„Így tudásunk hosszú ideje annak a ténynek felel meg, hogy a sivatagban élő állatok, mint aardvarkok, így küzdenek az agy túlmelegedésével” - mondja Andrea Fuller, aki az emlősöknek a sivatagban való élethez való alkalmazkodásának mechanizmusait vizsgálja.
A sivatagi állatok nem engedhetik meg maguknak, hogy izzadjanak
"De a test leginkább hőérzékeny rendszere a bél, és főzni fog az agy előtt" - mondja Andrea Fuller.
Kutatása azt mutatja, hogy az állatok nemcsak kondicionálják az agyukat, hogy megmentsék az életüket (ami nem fog sokba kerülni, ha a bél forrni fog).
Hűtik az agyat az izzadás csökkentésére, amelyet az agy szabályoz. Az Aardvark egyszerűen belső kondicionálást alkalmaz, hogy ellenőrzése alatt tartsa az izzadság vízveszteségét, ami elengedhetetlen egy olyan környezetben, ahol kevés vagy egyáltalán nincs víz.
Ez egy rendkívül hasznos képesség az agy lehűtésére vízhiány miatt, hogy megakadályozzák a gyakorlatlan izzadásjelzést.
Az Aardvark agyhűtéséről és a magas hőmérsékleten élő nagy emlősök kutatásáról többet olvashat a Physiology folyóiratban megjelent ingyenes 2014. évi cikkben.
2. sündisznó és mások hibernálnak
Télen a sündisznó mély hibernációba megy a gallyak és a kiszáradt levelek között, és a szervezet energiafogyasztását a normál anyagcserének mindössze 4% -ára csökkenti.
Összehasonlítva: alvás közben az abszolút minimum a normális anyagcserének 65% -a.
Más szavakkal: a sündisznó készen áll arra, hogy nagyon hosszú ideig "konzerv" állapotban maradjon. A hibernáció alatt a testében minden lassan történik.
Az ilyen állapot egy emberben nagy áttörést jelenthet, ha komplex műveleteket végez. Nem is beszélve a legmenőbb célról - egy űrutazás a Marsra.
Hogyan lehet a hibernáció hasznos egy ember számára?
Medvék és számtalan kis rágcsáló is hibernálhat, és bizonyos madárfajokban hibernált körülményeket figyelnek meg.
Az emberek még nem tudják, hogyan -, de szívesen tanulnának szakértőktől ebben a kérdésben, akik minimális energiafogyasztással tudják fenntartani a test működését.
Egy új tanulmány azt mutatja, hogy a testhőmérséklet természetes csökkenése nagy potenciállal járhat szívmegállásban szenvedők rehabilitációjában.
Mi lesz velünk? Az új kutatások azt sugallják, hogy valójában még nem távol van az idő, amikor az állatok hibernációjához hasonló kezelésekre kerül sor.
3. Az elefántfóka egy (hatalmas) víztest alatt él
Szokatlan megjelenésük ellenére az elefántfókák napi 50-szer merülhetnek el több mint 2000 méter mélyre, és két órán keresztül nyugodtan maradhatnak a víz alatt, bár általában "csak" kb. Fél órát merülnek.
A Wiedenskubban nemrég írtunk filippínó búvárokról, akik szintén hosszabb ideig merülhetnek el, mint mi, a többi földlakó. De még a kiképzett és esetlegesen genetikailag adaptált búvárok is csak öt percig tudják tartani a lélegzetüket.
Nem meglepő, hogy a szakértők az elefántfókákat a világ legkeményebb mélytengeri búvárainak hívják. Beleértve a bálnákat.
„Az egyik elefántfóka 15 percig 2000 méter mélyen maradt, miután mindössze három perc alatt levegővel kezeltük. Időnk 90% -át víz alatt töltik. Ezek az állatok nem „búvárok”, hanem csak víz alatt élnek”- fejezi be Mike Fedak, a skóciai St Andrews Egyetem emeritus professzora, aki évek óta dolgozik az elefántfókákkal.
Ezt a következtetést támasztja alá az a tény, hogy az elefántfókák nem bánják, ha könnyed napszundot vesznek 400 méter mélyen.
Az elefánttömítések ellenőrzik a szívműködést
A kísérlet során, amikor az elefánttömlők zárt tartályban úsztak, és az ablakot, amelyen keresztül a levegő bejuthatott, időről időre bezárták, Mike Fedak figyelte, ahogy az elefántfóka szándékosan megállította a szívét, mihelyt a tudós kinyújtotta a kezét a nyíláshoz.
Csak a közelmúltban volt meggyőző bizonyíték arra, hogy a búvárkodó emlősök tökéletesen tudatosan ellenőrzik a pulzusát.
A búvárkodó emlősök szintén szabályozzák a véráramlást, hogy oxigént juttassanak a vérben azokhoz a szervekhez, amelyeknek leginkább szükségük van rá. Például az agyra és a szívre, míg az izmok többi részének elégedettnek kell lennie saját oxigénkészletével.
Vagyis az elefántfókák szakemberek a saját véráramlásuk kezelésében, és ezt egyértelműen megmutatja, ahogyan a pulzus a tudós kezének egy hullámával hirtelen lelassul.
Nagyon érdekes, hogy az elefántfókák hogyan és mikor csinálják ezt a természetben. Ez megmagyarázza képességüket ilyen hosszú ideig merülni?
Mélytengeri együttműködés mindenki számára
Mike Fedak és az óceáni tudósok, akik meg akarják érteni, hogy az óceánok hogyan viselkednek és hogyan befolyásolják az éghajlatváltozást, szokatlan partnerséget kötöttek egymással.
Az elefánttömítések olyan érzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek mérik például a víz hőmérsékletét és a sótartalmat, és GPS-jelet küldenek, és segítik az óceáni kutatókat az óceán mélyebb rétegeinek tanulmányozásában, míg Mike Fedak értékes betekintést nyer az állatok mélységbeli viselkedéséből.
Erről az együttműködésről, amelyben a pecsétek egy teljes tudóshajót cserélnek, lásd a MEOP webhelyét: Tengeri emlősök, akik az óceánok sarkát felfedezik.
4. A zsiráf vérnyomásának meg kellett volna ölnie
Számos jellemző társul a zsiráf szívétől az agyához való nagy távolságra, amely különleges adaptációt igényel.
Tobias Wang professzor, az Aarhusi Egyetem biológiai professzora évek óta a zsiráf nyakát, lábait és szívét kutató kutatók élen jár Kristian Aalkjær mellett.
A zsiráf szívének húsz kilogrammnak kell lennie, mondja egy vicc. Valójában egy zsiráfnak lenyűgöző nyomásra van szüksége, hogy vért szállítson az agy nyakába az agyába - és ezzel nagyszerű érzés.
A zsiráfnak kövér szíve van
De egy zsiráf szívének súlya a teljes testtömegnek csak fele százaléka, akárcsak a miénk.
De van még olyan vastag szívkamrájának fala, amely további vérnyomást biztosít, amint ezt a konferencián bemutatott új kutatási eredmények is igazolják.
5. Az alpaka egész életében fél köbös marad
Anyád hasában ezt is használta - a hemoglobin nevű szuper-típusú fehérjét, amely köti és szállítja az oxigént a vérünkben.
Egy még nem született csecsemőnél a hemoglobin annyira vörös, mint az anyaé, azonban mivel az oxigént az anya keringési rendszeréből a csecsemő saját rendszerébe kell vinni, nagyobb képessége van az oxigén megkötésére. Ez jellemző az összes emlős csecsemő hemoglobinjának születéséig.
Ezt az alpaka használja. Életét a magas hegyekben tölti, ahol a levegő ritka. A rendes állatoknak sokkal gyorsabban kell lélegezniük, hogy elegendő oxigént kapjanak.
Nekünk, a többitől eltérően, az alpaka egyszerűen nem adja fel gyermekkori hemoglobinját, ami a vért illeti, egész életben gyermek marad.
Sok állat magasságban él
Különböző példák találhatók az intelligens megoldásokra a magas hegyekben való élethez. Az alpesi jakrákról a természetben beszéltek; Az egereknek, juhoknak és madaraknak megvan a maga módja a túléléshez.
„Gyakran az állatok a probléma legalább egy részét„ megcsíptetik”, vagy kisebb változtatásokkal oldják meg a vérben az oxigént szállító hemoglobint.” - mondja Roy Weber, az Aarhusi Egyetem Biológiai Tudományi Tanszékének emeritus professzora, az állatokhoz való alkalmazkodásról szóló áttekintő cikk szerzője. élet magas hegyi viszonyok között.
Tehát megtudtunk egy kicsit az unokatestvéreink és az evolúciós unokatestvérek néhány lenyűgöző eszközéről.
A magunkban az összes emlős körülöttünk olyan, mint mi, tehát talán képesek leszünk egy nap megtanulni és alkalmazni rendkívüli képességeik valamelyikét. A tudomány megmutatja.
Inge G. Revsbech