Датското научно-популярно списание Wiedenskab представя пет вида истински суперсили сред бозайници. Например, жирафът може да понася огромно кръвно налягане, а слоновите тюлени задържат дъха си в продължение на много часове. Учените разказват как животните успяват в това и дали е възможно човек някога да развие едни и същи суперсили.
Как ви харесва идеята да инсталирате климатик в мозъка си или да задържите дъха си два часа? Някои бозайници имат почти свръхестествени сили.
Ние бозайниците имаме едно общо нещо - раждаме живи бебета. След това се фокусираме върху това как да ги възпитаваме и храним възможно най-добре, предимно с помощта на собственото си мляко.
Но въпреки че самите основни принципи на физиологията на всички бозайници са абсолютно еднакви, много животни са способни на това, на което хората не са способни.
Невероятната приспособимост на дивите животни беше темата на конференция, проведена наскоро в университета в Орхус. На него изследователите споделиха своите знания за какво са способни животните в лабораторията, но обърнаха специално внимание на това как се държат в естествената си среда.
Именно защото основните принципи в структурата на телата ни са еднакви, учените се надяват, че ако разберете свръхсилите на бозайниците, един ден тези знания могат да бъдат използвани при разработването на технологии и лекарства за лечение на хора.
Например, някои животни в процеса на адаптация придобиха способността да охлаждат мозъка си.
„Ние наричаме това селективно охлаждане на мозъка и ако животно е гладно и жадно, можете да разберете по температурата на мозъка“, казва Андреа Фулер, професор по физиология в Университета на Уитватерсранд в Южна Африка.
Промоционално видео:
Андреа Фулър работи по адаптирането на бозайниците към суровите климатични условия на пустинята Калахари в Южна Африка. Пясъците му покриват площ, равна на половината от Дания, и там практически няма вода.
Но за много животни това са просто обикновени ежедневни тревоги. В тази статия ще разгледаме невероятните способности на пет диви животни, които са се приспособили към местообитанието им.
1. Aardvark охлажда мозъка си
В продължение на много години хората мислеха, че животни като аардварк, известен още като "земно прасе", оцеляват в изключително горещи и сухи условия, до голяма степен, защото активно охлаждат мозъка си.
Ето как действа така нареченото селективно охлаждане на мозъка при много големи бозайници (приматите са по-скоро изключение):
- Те охлаждат кръвта, която вече е дарила кислород, тоест венозна кръв.
- Специална структура в главата ви позволява да създадете нещо като езеро от охладена кръв.
- Топлата кръв, която току-що е била окислена в белите дробове, тоест артериалната кръв, пътува до кръвоносната система през това езеро и се охлажда, преди да стигне до мозъка.
„По този начин нашите познания отдавна се свеждат до факта, че животните, които живеят в пустинята като аардварк, се борят с прегряването на мозъка по този начин“, казва Андреа Фулер, която изучава механизмите на адаптация на бозайниците към живота в пустинята.
Пустинните животни не могат да си позволят да се потят
Ето как действа така нареченото селективно охлаждане на мозъка при много големи бозайници (приматите са по-скоро изключение):
Те охлаждат кръвта, която вече е дарила кислород, тоест венозна кръв.
Специална структура в главата ви позволява да създадете нещо като езеро от охладена кръв.
Топлата кръв, която току-що е била окислена в белите дробове, тоест артериалната кръв, пътува до кръвоносната система през това езеро и се охлажда, преди да стигне до мозъка.
„По този начин нашите познания отдавна се свеждат до факта, че животните, които живеят в пустинята като аардварк, се борят с прегряването на мозъка по този начин“, казва Андреа Фулер, която изучава механизмите на адаптация на бозайниците към живота в пустинята.
Пустинните животни не могат да си позволят да се потят
„Но най-чувствителната към топлината система в тялото са червата и тя ще се готви пред мозъка“, казва Андреа Фулер.
Нейните изследвания показват, че животните не просто кондиционират мозъка си, за да спасят живота си (което няма да струва много, ако червата им заври).
Те охлаждат мозъка, за да контролират изпотяването, което се регулира от мозъка. Aardvark просто използва вътрешно кондициониране, за да държи под контрол загубата на вода в потта, което е от съществено значение в среда, в която има малко или почти никаква вода.
Това е супер полезна способност за охлаждане на мозъка при недостиг на вода, така че да се предотврати непрактичен сигнал за изпотяване.
Можете да прочетете повече за изстудяването на мозъка на ардарка и изследвания на големи бозайници, живеещи при високи температури, в безплатна статия от 2014 г., публикувана в списанието Physiology.
2. Таралеж и други хиберниращи
През зимата таралежът преминава в дълбока хибернация сред клонки и увяхнали листа, намалявайки консумацията на енергия на тялото до само 4% от нормалния метаболизъм.
За сравнение, нашият абсолютен минимум по време на сън е 65% от нашия нормален метаболизъм.
С други думи, таралежът е готов да остане в "консервирано" състояние наистина дълго време. Всичко в тялото му по време на хибернация се случва много бавно.
Такова състояние в човек би било голям пробив при извършване на сложни операции. Да не говорим за най-готината цел - космическо пътуване до Марс.
Как хибернацията може да бъде полезна за човек?
Мечките и безброй дребни гризачи също могат да зимуват, а при някои видове птици се наблюдават условия, наподобяващи хибернация.
Хората не знаят как - все още - но биха искали да се учат от експерти по този въпрос кой може да поддържа тялото да работи с минимална консумация на енергия.
Ново проучване показва, че естествено понижаването на телесната температура може да има голям потенциал при рехабилитация на хора, претърпели сърдечен арест.
Какво за нас? Новите изследвания сочат, че всъщност не е далеч времето, когато ще има лечение, подобно на зимен сън на животните.
3. Слоновата тюлена живее под (огромно) водно тяло
Въпреки необичайния си вид, слоновите тюлени могат да се гмуркат 50 пъти на ден на дълбочина над 2000 метра и спокойно да останат под вода в продължение на два часа, въпреки че обикновено се гмуркат за "само" около половин час.
Наскоро ние от Wiedenskub писахме за филипински водолази, които също могат да се гмуркат за по-дълъг период от нас, останалите жители на сушата. Но дори обучени и евентуално генетично адаптирани водолази могат да задържат дъха си за "само" пет минути.
Не е изненадващо, че експертите наричат слоновите тюлени най-трудните водолази в дълбочина в света. Включително китовете.
„Един от слоновите ни тюлени остана 15 минути на дълбочина 2000 метра, след като само за три минути се появи въздух. Те прекарват 90% от времето си под вода. Тези животни не са "водолази". Те просто живеят под вода ", заключава Майк Федак, професор емерит от университета" Сейнт Андрюс "в Шотландия, който работи с тюлени на слонове от много години.
Това заключение се подкрепя от факта, че тюленовете от слонове нямат нищо против да дрямкат на дълбочина 400 метра.
Слоновите тюлени могат да контролират работата на сърцето
По време на експеримента, когато слоновите тюлени плуваха в затворен резервоар, а прозорецът, през който можеше да се влиза въздух, беше затворен от време на време, Майк Федак наблюдаваше как уплътнението на слона нарочно спира сърцето му, щом ученият протегна ръка към люка.
Едва наскоро има убедителни доказателства, че гмуркащите бозайници напълно съзнателно контролират сърдечната си честота.
Също така, гмуркащите бозайници контролират своя приток на кръв, за да изпращат кислород в кръвта до органите, които най-много се нуждаят от него. Например към мозъка и сърцето, докато останалите мускули трябва да се задоволят със собствените си запаси от кислород.
Тоест, слоновите тюлени са експерти в управлението на собствения си кръвен поток и това ясно се вижда по начина, по който сърдечната честота внезапно се забавя с една вълна на ръката на учения.
Много е интересно как и кога слоновите тюлени го правят в природата. Това обяснява ли способността им да се гмуркат толкова дълго време?
Сътрудничество за дълбоко море в полза на всички
Майк Федак и океанските учени, които искат да разберат как се държат океаните и как те влияят върху изменението на климата, влязоха в необичайно партньорство.
Снабдени със сензори, които измерват например температурата на водата и солеността и изпращат GPS сигнал, слоновите тюлени помагат на океанографите да изучават дълбоките слоеве на океана, докато Майк Федак придобива ценна представа за поведението на животните в дълбочина.
За повече информация за това сътрудничество, в което печатите заменят цял кораб от учени, вижте уебсайта на MEOP: Морски бозайници, изследващи полюса на океаните до полюса.
4. Кръвното налягане на жирафа трябваше да го убие
Много функции са свързани с голямото разстояние от сърцето до мозъка на жирафа, което изисква специални адаптации.
Професор Тобиас Уанг, преподавател по биология в Университета в Орхус, от много години е начело на изследванията на шията, краката и сърцето на жирафа с Кристиан Алхажр.
Сърцето на жираф трябва да тежи двадесет килограма, казва една шега. Наистина, жирафът се нуждае от впечатляващ натиск, за да достави кръв по долния врат до мозъка си - и той се чувства отлично с него.
Жирафът има дебело сърце
Но теглото на сърцето на жирафа е само половин процент от общото телесно тегло, точно като нашето.
Но той има изключително дебели стени от сърдечни камери, които осигуряват допълнително кръвно налягане, както се вижда от новите резултати от изследванията, представени на конференцията.
5. Алпаката остава половин кубче през целия си живот
В корема на майка си сте използвали и това - супер вид протеин, наречен хемоглобин, който свързва и транспортира кислород в кръвта ни.
При неродено бебе хемоглобинът е толкова червен, колкото този на майката, но тъй като трябва да премества кислород от кръвоносната система на майката към собствената система на бебето, той има по-голяма способност да свързва кислород. Това е характерно за хемоглобина на всички бебета от бозайници до тяхното раждане.
Това се използва от алпака. Тя прекарва живота си във високи планини, където въздухът е тънък. Обикновените животни там ще трябва да дишат много по-бързо, за да получат достатъчно кислород.
За разлика от нас, останалите, алпака просто не се отказва от детския си хемоглобин, що се отнася до кръвта, тя остава дете за цял живот.
Много животни живеят на височина
Има различни примери за интелигентни решения за живот във високи планини. В Природата се говори за алпийски яки; мишки, овце и птици имат свои собствени начини да оцелеят на височина.
„Доста често животните решават поне част от проблема чрез„ ощипване “или извършване на малки корекции на хемоглобина, който транспортира кислород в кръвта“, казва Рой Вебер, професор emeritus в катедрата по биологични науки в Орхуския университет, автор на рецензирана статия за адаптацията на животните към живот във високопланински условия.
Така научихме малко за някои от впечатляващите джаджи, които нашите братовчеди и еволюционни братовчеди имат.
В основата си всички бозайници около нас са като нас, така че може би един ден ще можем да научим и възприемем някои от техните изключителни способности. Науката ще покаже.
Инге Г. Ревсбех