Περίεργα - Παράξενα

Μπατζάου: Οι γενετικά μεταλλαγμένοι «τσιγγάνοι της θάλασσας» που ζουν μες το νερό

Μεταξύ των απίθανων τρόπων με τους οποίους το ανθρώπινο είδος κατάφερε να προσαρμοστεί και να θριαμβεύσει σε κάθε περιβάλλον, ξεχωρίζει εκείνος των Μπατζάου. Της φυλής που βρέθηκε να παλεύει με τα κύματα του Αρχιπελάγους της Νοτιοανατολικής Ασίας και κατόρθωσε να επιβιώσει, διατηρώντας τη μοναδικότητά της. Μόλις τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες αρχίζουν να καταλαβαίνουν τα πώς και τα γιατί αυτής της υπέροχης προσαρμογής που οφείλεται σε μια μοναδική περίπτωση σύγχρονης γενετικής μετάλλαξης του γονιδιώματός τους, που τους επιτρέπει να νιώθουν καλύτερα στη θάλασσα, παρά στο έδαφος. Αν ζούσε ο Δαρβίνος, θα ήταν περήφανος για τη θεωρία του και το πώς βρήκε εφαρμογή σε αυτούς τους καταπληκτικούς «τσιγγάνους της θάλασσας».

Νομάδες του υγρού στοιχείου

Τι κάνεις όταν η μοίρα σου σε ρίχνει σε μια περιοχή της γης όπου η απεραντοσύνη της θάλασσας διακόπτεται από μικρά κομμάτια στεριάς τα οποία συνήθως δεν μπορούν να καλύψουν τις διατροφικές και άλλες ανάγκες σου; Προσαρμόζεσαι ή πεθαίνεις, είναι η απάντηση και οι Μπατζάου ξεκάθαρα επέλεξαν τον πρώτο δρόμο. Επέδειξαν μια πρωτοφανή ικανότητα προσαρμογής στο υγρό στοιχείο που τους περιβάλλει, σε τέτοιο βαθμό που να μπορεί κανείς να τους αποκαλέσει αμφίβια όντα.

Εδώ και περίπου 1.000 χρόνια περιφέρονται στις θάλασσες μεταξύ Φιλιππίνων, Μαλαισίας και Ινδονησίας, περνώντας κατά μέσο όρο τουλάχιστον πέντε ώρες στο νερό και τις υπόλοιπες κάπου πολύ κοντά σε αυτό. Τα σώματα και τα όργανά τους έχουν αναπτυχθεί έτσι ώστε να μπορούν να αντεπεξέλθουν σε συνθήκες ανυπόφορες και αδιανόητες για οποιονδήποτε άλλον.

Ναυτία στη… στεριά

Χωρίς στολές, αναπνευστήρες, μπουκάλες οξυγόνου και με μοναδικό εξοπλισμό μια ξύλινη μάσκα κι ένα καμάκι, βουτούν σε βάθη τα οποία τρομάζουν ακόμη και επαγγελματίες δύτες. Τα 70 μέτρα βάθους ή μερικά λεπτά στο βυθό είναι κάτι συνηθισμένο για τους περισσότερους από αυτούς. Άλλωστε έχουν καταγραφεί περιπτώσεις μελών της φυλής που νιώθουν το αίσθημα της ναυτίας στη στεριά! Η μακρά παραμονή τους για κάποιο λόγο μακριά από το νερό τους φέρνει ζαλάδες και δυσφορία. Φαντάζει τρελό, αλλά είναι πέρα για πέρα αληθινό και καταγεγραμμένο.

Για δεκαετίες οι παρατηρητές πίστευαν πως οι υποβρύχιες επιδόσεις των Μπατζάου είναι το αποτέλεσμα συνεχούς «προπόνησης» και «εκπαίδευσης» που ξεκινά από νεαρή ηλικία. Τα παιδιά αντί για Μαθηματικά και Θρησκευτικά, μαθαίνουν πώς να ζουν κάτω από το νερό. Αν και προφανώς κάτι τέτοιο ισχύει 100%, τα τελευταία χρόνια η επιστήμη έρχεται να δώσει και μια άλλη, γονιδιακή διάσταση, για την μοναδική περίπτωσή τους.

 

 

Ο ρόλος του DNA

Σχετικά πρόσφατα οι Μελίσα Ιλάρντο και Ράσμους Νίλσεν του πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στην Καλιφόρνια, δημοσίευσαν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, σύμφωνα με την οποία δεν είναι η επανάληψη και η εκμάθηση οι μόνοι λόγοι στους οποίους οφείλεται το φαινόμενο των Μπατζάου.

Μελετώντας τα σώματά τους με τη βοήθεια τομογράφων ανακάλυψαν πως οι σπλήνες τους κατά μέσο όρο είναι κατά 50% μεγαλύτερες από εκείνες γειτονικών φυλών που δεν έχουν αντίστοιχη σχέση με το νερό. Η σπλήνα, την οποία συνήθως θυμόμαστε όταν μιας πιάνει στο… τρέξιμο, έχει κομβικό ρόλο στην οξυγόνωση του εγκεφάλου αλλά και άλλων οργάνων. Δουλειά της είναι να διατηρεί ένα απόθεμα οξυγονωμένων  ερυθρών αιμοσφαιρίων, κάτι σαν αποθήκη, στην οποία καταφεύγει ο οργανισμός για να μείνει ζωντανός κάτω από το νερό.

Οι διαφοροποιήσεις στην ανατομία επιβεβαιώθηκαν στη συνέχεια και γενετικά. Οι αναλύσεις του DNA έδειξαν μια μετάλλαξη ενός γονιδίου που ευθύνεται για τη ρύθμιση της κυκλοφορίας οξυγόνου στο σώμα. Επιπλέον, φαίνεται πως το συγκεκριμένο γονίδιο λειτουργεί ως… ελεγκτής, επιλέγοντας κατά προτίμηση όργανα που σχετίζονται με την αναπνοή. Εγκέφαλο, πνεύμονες, καρδιά.

Παράλληλα, σε άλλο ένα γονίδιο διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφοροποιήσεις. Πρόκειται για το κομμάτι εκείνο του DNA που σχετίζεται με την ύπαρξη ενός ενζύμου του οποίου ο ρόλος είναι η μεταφορά διοξειδίου του άνθρακα μακριά από τους ανθρώπινους ιστούς. Σε πολλά αμφίβια ζώα αυτή η κατάλληλη ισορροπία είναι που κάνει τη διαφορά μεταξύ ζωής και θανάτου.

Από γενιά σε γενιά

Τα αποτελέσματα της έρευνας που δημοσιοποιήθηκαν μέσω του ιστότοπου «Cell Press» φανερώνουν πως δεν είναι μόνο οι πληροφορίες που περνούν από γενιά σε γενιά που έχουν κάνει τους Μπατζάου αυτό που είναι σήμερα. Στην κυριολεξία, πια, αυτοί οι άνθρωποι γεννιούνται με έμφυτη την ικανότητα προσαρμογής και κληρονομούν στους επόμενους όλο το μυστικό αυτής της υπέροχης ιστορίας επιβίωσης, καλά κλεισμένο μέσα στο γενετικό κώδικά τους.

*Με πληροφορίες και φωτογραφίες από economist.com, theatlantic.com και jamesmorgan.co.uk

via

πηγη https://www.ekriti.gr/node

Ανθρώπινα όντα της προϊστορίας σε χειμερία νάρκη:

 

Ανθρώπινα όντα τηςπροϊστορίας σε χειμερία νάρκη: Ο καθηγητής Αντώνης Μπαρτσιώκας μιλά στη HuffPost Greece

O Έλληνας επιστήμονας μιλά για τα ευρήματα του σπηλαίου Cueva Mayor στην Ισπανία και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη μελέτη τους.

• Κώστας Μαυραγάνης

GORODENKOFF VIA GETTY IMAGES

Το να πέφτουν ανθρώπινα όντα σε χειμερία νάρκη αποτελεί στο μυαλό των περισσότερων σενάριο επιστημονικής φαντασίας ή, έστω, ένα φιλόδοξο όνειρο της Ιατρικής το οποίο πιθανώς να μην υλοποιηθεί ποτέ- και σε αυτό το πλαίσιο, μεγάλη αίσθηση προκάλεσε νέα έρευνα πάνω σε ευρήματα που βρέθηκαν στο σπήλαιο Cueva Mayor (Sima de los Huesos) στην Αταπουέρκα της Ισπανίας από τον Αντώνη Μπαρτσιώκα, καθηγητή Φυσικής Ανθρωπολογίας και Παλαιοανθρωπολογίας στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης και τον Χουάν Λουίς Αρσουάγκα, ο οποίος είχε ηγηθεί της ομάδας που πραγματοποίησε τις πρώτες ανασκαφές στο σπήλαιο. Βάσει της έρευνας αυτής, τα εν λόγω ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι προϊστορικοί μας πρόγονοι (τουλάχιστον κάποιοι από αυτούς) ίσως να μπορούσαν να πέφτουν σε χειμερία νάρκη για να επιβιώσουν στις χαμηλές θερμοκρασίες του χειμώνα, πριν από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια πριν.

 

PABLO BLAZQUEZ DOMINGUEZ VIA GETTY IMAGES

Εάν ισχύει κάτι τέτοιο, θα αποτελούσε ιδιαίτερα σημαντική εξέλιξη ως προς όσα γνωρίζουμε για τον άνθρωπο- ενώ, επίσης, εάν η δυνατότητα αυτή υπήρξε κάποτε σε ανθρώπινα όντα, τότε ενδεχομένως να μπορούσε να υπάρξει και πάλι, με ό,τι πλεονεκτήματα θα μπορούσε κάτι τέτοιο να συνεπάγεται σε τομείς όπως η Ιατρική (ασθενείς σε νάρκη ή κατάσταση βαθέος ληθάργου σε περίπτωση σημαντικών προβλημάτων υγείας, μέχρι να βρεθούν τρόποι αντιμετώπισής τους ή να μεταφερθούν σε εγκαταστάσεις όπου είναι δυνατή η αποτελεσματική τους περίθαλψη) ή η εξερεύνηση του Διαστήματος (αστροναύτες σε βαθύ ύπνο για μακροχρόνια ταξίδια σε μακρινούς προορισμούς).

Μιλώντας στη HuffPost Greece ο καθηγητής Μπαρτσιώκας εκφράζει την άποψη πως μπορεί να υπάρχει κάποιο γενετικό υπόστρωμα το οποίο δεν εκφράζεται – και ενδεχομένως θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί με κάποιον τρόπο. Όσον αφορά στη διάρκεια μιας τέτοιας νάρκης, θεωρεί ότι θα μπορούσε να φτάσει και σε μερικά χρόνια- ενώ επίσης παρουσιάζει και άλλες περιπτώσεις αναφορών πιθανών τέτοιων δυνατοτήτων, όπως ο «Επιμενίδειος ύπνος» στην αρχαιότητα, η ρωσική Lotska κ.α

ΑΝΤΩΝΗΣ ΜΠΑΡΤΣΙΩΚΑΣ

Ο καθηγητής Αντώνης Μπαρτσιώκας

HuffPost Greece: Θα μπορούσατε να περιγράψετε συνοπτικά το αντικείμενο και τα συμπεράσματα της έρευνάς σας;

Αντώνης Μπαρτσιώκας: Μελετήσαμε τις παθολογικές αλλοιώσεις στα οστα των ανθρωπίνων του σπηλαίου Cueva Mayor της Ισπανίας. Βρήκαμε ότι έπασχαν από ραχίτιδα και υπερπαραθυρεοειδισμό όπως και τα είδη που πεφτουν σε χειμερία νάρκη. Tα κενά στην ιστολογική ανάπτυξή τους σχηματίζονται λόγω παύσης της αναπτυξής τους λόγω της χειμερίας νάρκης.

Για τι ποσότητα υλικού μιλάμε στο εν λόγω σπήλαιο;

Τουλάχιστον 7.500 απολιθωμένα οστά ανθρωπίνων και ένας χειροπελέκυς. Είναι η πιο πλούσια παλαιοανθρωπολογική ανασκαφή στον κόσμο. Επίσης βρέθηκαν και οστά αρκούδας Ursus deningeri. Ο σκελετικός πλούτος είναι πολύ χρήσιμος γιατί ο σωστός προσδιορισμός των ασθενειών απαιτεί πολλούς και πλήρεις σκελετούς όπως συμβαίνει στη συγκεκριμένη περίπτωση. Στα διπλανά σπήλαια έχουν βρεθεί χιλιάδες λίθινα εργαλεία και οστά ζώων και ένα καινούργιο είδος ανθρωπίνη ο Homo antecessor. Υπάρχει στρωματογραφία 25-30 μέτρων που φτάνει μέχρι το 1,2 εκ. χρόνια πίσω.

 

CESAR MANSO VIA GETTY IMAGES

 

Μπορεί να υπολογιστεί από πόσους ανθρώπους προέρχονται τα απομεινάρια/απολιθώματα που έχουν βρεθεί εκεί, και ποιες είναι οι χρονικές περίοδοι από τις οποίες προέρχονται;

Είναι τουλάχιστον 29 άτομα και χρονολογούνται πριν από 450.000 χρόνια περίπου όπου επικρατούσαν παγετώνες.

Θα μπορούσατε να περιγράψετε (και να εξηγήσετε) συγκεκριμένα τα στοιχεία που υποδεικνύουν πιθανή δυνατότητα χειμερίας νάρκης στους ανθρώπους που βρέθηκαν στον συγκεκριμένο χώρο;

Καταρχήν οι ασθένειες που διαγνώστηκαν είναι αυτές που συμβαίνουν στα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη όταν δεν έχουν αποθηκεύσει στο σώμα τους επαρκείς ποσότητες λίπους. Αυτές είναι ο υπερπαραθυρεοειδισμός, η νεφρική ραχίτιδα και η νεφρική οστεοδυστροφία που περιλαμβάνονται στη Xρόνια Nεφρική Aσθένεια. Επίσης είχαμε τις ραχιτικές οστεοπλάκες στις ιστολογικές τομές των οστών και τα κενά μεταξύ τους που σχηματίζονταν ετησίως λόγω της χειμερίας νάρκης σε άτομα που βρίσκονταν στην εφηβεία όπως συμβαίνει και στα ζώα με χειμερία νάρκη. Η θεωρία μας είναι συμβατή με τα γενετικά δεδομένα και το γεγονός ότι ζούσαν κατά τη διάρκεια των Παγετώνων. Είναι επίσης συμβατή με την κατανομή της θνησιμότητας όπου 86% περίπου είναι έφηβοι ή νεαρά άτομα. Η κατανομή αυτή συμβαίνει μόνο σε πληθυσμούς με χειμερία νάρκη όπως στις αρκούδες.

Γιατί οι Ινουΐτ ή οι Λάπωνες, που ζουν σε αντίστοιχα αφιλόξενα κλίματα, να μην παρουσιάζουν τέτοιες δυνατότητες;

Δεν ξέρω αν ο Ινουΐτ παρουσιάζουν τέτοιες δυνατότητες (Ινουίτ είναι η νέα ονομασία των Εσκιμώων). Απλά δεν χρειάζονται τη χειμερία νάρκη γιατί έχουν τροφή όλο το χρόνο.

 

ΑΠΟ ΤΟ ΑΡΧΕΙΟ ΤΟΥ ΚΑΘ. ΜΠΑΡΤΣΙΩΚΑ

O Χουάν Λουίς Αρσουάγκα

 

Εάν ισχύει το ότι οι προϊστορικοί μας πρόγονοι είχαν (έστω και σε κάποιες περιοχές) τη δυνατότητα να πέφτουν σε χειμερία νάρκη, γιατί και πώς μπορεί να την έχασαν;

Μερικοί ανθρωπίνες μπορεί να την έχασαν μερικοί μπορεί να μην την έχασαν. Το γεγονός που εμείς σήμερα έχουμε καφέ λίπος που είναι απαραίτητο στα ζώα με χειμερία νάρκη δείχνει ότι κάποτε στο παρελθόν θα μπορούσαμε να πέφτουμε σε χειμερία νάρκη. Η Lotska που εφαρμόζονταν στη Βόρεια Ρωσία μέχρι πρόσφατα όπου κοιμόντουσαν για μισό χρόνο λόγω έλλειψης τροφής το δείχνει αυτό. Αυτό αναφέρει και ο Ηρόδοτος για πληθυσμούς βόρεια της Σκυθίας. Χειμερία νάρκη μπορεί να ήταν και ο «Επιμενίδειος ύπνος». Εξάλλου πειραματικά σήμερα επιτυγχάνεται αυτό με ενέσεις AMP σε ανθρώπους. Συνεπώς μπορεί το γενετικό υπόβαθρο της χειμερίας νάρκης να μην εκφράζεται στο φαινότυπο αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι έχει εξαφανιστεί από τον γονότυπο.

Γνωρίζετε εάν έχουν βρεθεί αντίστοιχα στοιχεία που να υποδεικνύουν τέτοιες δυνατότητες και σε άλλους χώρους ανά τον πλανήτη;

Είναι η μοναδική περίπτωση ανθρώπων από σπήλαια για τους οποίους έχουμε τέτοια τεκμήρια επειδή δεν μπαινόβγαιναν κάθε μέρα στο σπήλαιο αλλά έμεναν εκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα γιαυτό και δεν παρατηρείται σε άλλους σκελετούς από σπήλαια πουθενά στον κόσμο γιατί οι άνθρωποι που τα χρησιμοποιούσαν προφανώς μπαινόβγαιναν σε αυτά καθημερινά.

 

GORODENKOFF VIA GETTY IMAGES

 

Σε σχετικό δημοσίευμα του Guardian γράφει αυτά, από άλλους ερευνητές: «”Πρόκειται για ένα πολύ ενδιαφέρον επιχείρημα, και σίγουρα θα προκαλέσει συζήτηση” είπε ο ιατροδικαστικός ανθρωπολόγος Πάτρικ Ράντολφ- Κουΐνεϊ του Northumbria University στο Νιούκαστλ. “Ωστόσο υπάρχουν άλλες εξηγήσεις για τις μεταβολές που παρατηρούνται στα οστά που βρέθηκαν στο Sima και πρέπει να εξηγηθούν πλήρως πριν οδηγηθούμε σε ρεαλιστικά συμπεράσματα. Αυτό δεν έχει γίνει ακόμα, πιστεύω”. Ο Κρις Στρίνγκερ του Natural History Museum στο Λονδίνο σημείωσε πως μεγάλα θηλαστικά όπως οι αρκούδες δεν πέφτουν στην πραγματικότητα σε χειμερία νάρκη, επειδή τα μεγάλα τους σώματα δεν μπορούν να μειώσουν τη θερμοκρασία τους αρκετά. Αντ’αυτού εισέρχονται σε έναν λιγότερο βαθύ ύπνο, γνωστό ως λήθαργο (torpor). Σε μια τέτοια κατάσταση, οι ενεργειακές απαιτήσεις των ανθρώπινου μεγέθους εγκεφάλων των ανθρώπων του Sima θα παρέμεναν πολύ μεγάλες, δημιουργώντας ένα επιπλέον πρόβλημα επιβίωσης κατά τον λήθαργο ». Ποιοι είναι οι λόγοι που πιστεύετε πως η δική σας ερμηνεία είναι πιο βάσιμη από τις «άλλες εξηγήσεις» στις οποίες αναφέρεται ο πρώτος ερευνητής; Επίσης, θα μπορούσατε να εξηγήσετε τις διαφορές στις οποίες αναφέρεται ο δεύτερος ερευνητής, και τι απαντάτε σε αυτό;

Εάν μας έλεγε ο πρώτος ποιες είναι οι άλλες εξηγήσεις ευχαρίστως να απαντούσα. Αλλά δεν μας τις λέει και γενικώς και αορίστως δεν μπορώ να απαντήσω. Στην εργασία μου έχω ειδικό κεφάλαιο για «άλλες εξηγήσεις» στις οποίες ο κύριος συνάδελφος μπορεί να αναφερθεί.

Αν ο μεγάλος εγκέφαλος δημιούργησε επιπλέον πρόβλημα στους ανθρωπίνες του Sima, τόσο το καλύτερο. Αυτό ίσως μπορεί να εξηγήσει και γιατί οι ανθρωπίνες του Sima παρουσιάζουν αυτά τα κενά στρώματα στην ιστολογία τους ενώ οι αρκούδες μόνο γραμμές της χειμερίας νάρκης (LAGs) και όχι κενά από το σταμάτημα της αναπτύξεώς τους που αποτελούν και αναμφισβήτητο διαγνωστικό χαρακτηριστικό της χειμερίας νάρκης. Δεν εκλαμβάνω το σχόλιο του καθηγητή Στρίνγκερ ως αρνητική κριτική εναντίον μας. Επισημαίνω ότι ο άνθρωπος έχει ενδιάμεσο μέγεθος σώματος μεταξύ των μεγάλων και των μικρών ζώων που πέφτουν σε χειμερία νάρκη και έτσι είναι δύσκολο να βρει κανείς τέτοιο πρότυπο ζώου που να μοιάζει στον άνθρωπο.

 

KORATMEMBER VIA GETTY IMAGES

 

Εάν όντως ισχύει η θεωρία σας, πιστεύετε ότι η δυνατότητα αυτή (χειμερία νάρκη-λήθαργος) θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί ξανά στον άνθρωπο; Είτε φυσικά/ εξελικτικά (σε περίπτωση δραματικών αλλαγών στο κλίμα πχ) είτε τεχνητά, για σκοπούς πχ ιατρικής, διαστημικών ταξιδιών κλπ.

Πιστεύω ότι υπάρχει κάποιο γενετικό υπόστρωμα μόνο που δεν εκφράζεται. Εξελικτικά, όπως και σε άλλα παραδείγματα της εξέλιξης, γονίδια εκφράζονται και απενεργοποιούνται, αλλά δεν εκλείπουν. Ο οργανισμός τα διατηρεί και τα ξαναχρησιμοποιεί όποτε τα χρειάζεται. Όταν δεν τα χρησιμοποιεί δεν τα καταστρέφει. Εξάλλου το καφέ λίπος (brown adipose tissue) που έχουμε και εμείς στο σώμα μας το′ χουν κατά κόρον και τα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη. Το AMP το ίδιο. Χωρίς αρκετή ποσότητα απ΄αυτό το καφέ λίπος και το AMP τα ζώα δεν μπορούν να ξυπνήσουν από τη χειμερία νάρκη και πεθαίνουν ή πεθαίνουν αμέσως μετά την έξοδό τους από τη χειμερία νάρκη. Πιστεύω λοιπόν ότι ναι θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί όπως ήδη ενεργοποιείται τεχνητά με διάφορα ενέσιμα μέσα όπως το AMP. Με φυσικό τρόπο υπάρχουν οι αναφορές που ήδη προανέφερα. Επίσης στη Βόρεια Κορέα υπάρχουν ανεπίσημες αναφορές πως οι άνθρωποι από τα χωριά τους μέχρι πρόσφατα κατέφευγαν σε κοντινά σπήλαια για να αποφύγουν το κρύο και την πείνα κατά τη διάρκεια του χειμώνα και όταν έβγαιναν μετά από μήνες ξάπλωναν στον ήλιο αποκαμωμένοι.

Ποιο υπολογίζετε πως είναι το χρονικό όριο που θα μπορούσε να αντέξει ένας άνθρωπος σε τέτοια κατάσταση;

Νομίζω ότι θα είναι μερικά χρόνια. Μέχρι σήμερα η παραμονή στο διάστημα είναι μέχρι ένα χρόνο γιατί μετά απ’ αυτό το διάστημα αναπτύσσονται καρκίνοι γιατί οι δύο αλυσίδες του DNA όταν ανοίγουν είναι ευάλωτες στην κοσμική ακτινοβολία που προκαλεί καρκινογόνες μεταλλάξεις. Όταν ο οργανισμός βρίσκεται σε χειμερία νάρκη οι δύο αλυσίδες του DNA παραμένουν ενωμένες γιατί δεν είναι ανάγκη να ανοίγουν για να εκφραστούν λόγω του υπομεταβολισμού και έτσι η κοσμική ακτινοβολία είναι πολύ δύσκολο να προκαλέσει φθορές, δηλαδή μεταλλάξεις. Αυτό θα μπορούσε να επιτευχθεί με παροχή π.χ. βιταμίνης D και AMP που προκαλεί υπομεταβολισμό και χειμερία νάρκη σε ανθρώπους. Εννοείται ότι με καθολική κατάψυξη θα μπορούσε να μείνει ένα απεριόριστο χρονικό διάστημα στο διαστημικό χώρο αν μπορούσε να επιστρέψει στη ζωή μετά την απόψυξη βεβαίως. Αλλά αυτό είναι ένα πρόβλημα που μπορεί να λυθεί πιστεύω.

πηγη https://www.huffingtonpost.gr/

 

ΖΩΟΛΟΓΙΑ

Χειμώνας ίσον αγώνας

Κάποτε έτρωγαν πιο πολύ οι άνθρωποι τις αρκούδες παρά το αντίθετο. Εχει γραφτεί μάλιστα, χωρίς ακόμη να υπάρχουν αδιάσειστα στοιχεία, ότι η εξαφάνιση της γιγάντιας αρκούδας των σπηλαίων στη διάρκεια της Πλειστοκαίνου πριν από 29.000 χρόνια οφείλεται και στο κυνήγι της από τους ανθρώπους της εποχής. Πώς όμως κατάφερναν με τα πενιχρά τους όπλα να σκοτώσουν έναν τέτοιο γίγαντα; Πιάνοντάς τον στον ύπνο, είναι μια πιθανή εξήγηση. Και πότε ήταν αυτό πιο εύκολο να γίνει; Μα προφανώς στη διάρκεια του χειμώνα όταν τα ζώα αυτά έπεφταν σε «χειμερία νάρκη».

Κάποτε έτρωγαν πιο πολύ οι άνθρωποι τις αρκούδες παρά το αντίθετο. Εχει γραφτεί μάλιστα, χωρίς ακόμη να υπάρχουν αδιάσειστα στοιχεία, ότι η εξαφάνιση της γιγάντιας αρκούδας των σπηλαίων στη διάρκεια της Πλειστοκαίνου πριν από 29.000 χρόνια οφείλεται και στο κυνήγι της από τους ανθρώπους της εποχής. Πώς όμως κατάφερναν με τα πενιχρά τους όπλα να σκοτώσουν έναν τέτοιο γίγαντα; Πιάνοντάς τον στον ύπνο, είναι μια πιθανή εξήγηση. Και πότε ήταν αυτό πιο εύκολο να γίνει; Μα προφανώς στη διάρκεια του χειμώνα όταν τα ζώα αυτά έπεφταν σε «χειμερία νάρκη».

Περπατούμε στα σύνορα ανάμεσα στο φθινόπωρο και τον χειμώνα. Φυτά, έντομα, ερπετά, θηλαστικά (και- ελάχιστα είναι η αλήθεια- ψάρια) ετοιμάζονται για τις σκοτεινές ίσως και πολύ κρύες ημέρες που έρχονται. Στο σχολείο κάτι μας έλεγαν για τα ζώα ότι πέφτουν και κοιμούνται(!) όλο τον χειμώνα και από εκεί και πέρα όσα νομίζουμε ότι ξέρουμε τα έχουμε συμπληρώσει πιο πολύ με τη φαντασία μας και τις ανθρώπινες εμπειρίες μας. Η όλη όμως αυτή προετοιμασία φυτών και ζώων για μια δύσκολη εποχή είχε κινήσει την περιέργεια των ανθρώπων, από την αρχαία ακόμη εποχή, μόνο που τα μυστικά της αποδείχθηκε ότι ήταν αρκετά δύσκολο να εξιχνιαστούν.

Οταν πέσει παγωνιά και των κυττάρων μεταβληθεί σε παγοκρυστάλλους, αυτοί με την απότομη αύξηση του όγκου τους σχίζουν κυριολεκτικά τα κυτταρικά τοιχώματα και τις πλασματικές μεμβράνες. Τα πρώτα ζώα που κινδυνεύουν από κάτι τέτοιο όταν αρχίζουν οι κρύες ημέρες είναι τα αμφίβια και τα ερπετά. Δεν έχουν τη δυνατότητα όπως εμείς να κρατούν μια σταθερή και υποφερτά υψηλή θερμοκρασία στο εσωτερικό του σώματός τους ανεξάρτητα από το πόσο κρύο κάνει έξω και έτσι όταν ο ήλιος πάψει να θερμαίνει αρκετά την περιοχή όπου ζουν γιατί απομακρύνεται και οι ακτίνες του πέφτουν λιγότερο κάθετα, χώνονται κάτω από πέτρες ή μέσα σε τρύπες στο έδαφος και αρχίζει η άμυνα κατά του κρύου. Πολλά πλάσματα του ζωικού βασιλείου για να αντιμετωπίσουν τον χειμώνα αναγκάζονται να περιορίσουν την ενεργητικότητά τους. Αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις που ούτε αυτό είναι αρκετό. Τότε είναι αναγκασμένα να καταφύγουν στη «χειμέρια νάρκη», μια κατάσταση που συχνά δεν συνειδητοποιούμε πόσο απίστευτα αλλάζει τις λειτουργίες του σώματός τους. Η θερμοκρασία πέφτει από 38 βαθμούς Κελσίου στον 1 μόλις βαθμό, οι χτύποι της καρδιάς λιγοστεύουν και γίνονται ακανόνιστοι, η αναπνοή μπορεί να φτάσει να γίνεται μόλις με μια ανάσα κάθε έξι λεπτά(!) και ο μεταβολισμός να είναι στο 1% του κανονικού. Η προσαρμογή στις απαιτητικές συνθήκες της πολύμηνης υποχρεωτικής αδράνειας έχει κάνει κάποια από τα πλάσματα αυτά να αναπτύσσουν εκπληκτικές μεθόδους επιβίωσης. Πέρα από το γνωστό ότι με την είσοδο του φθινοπώρου ανεβάζουν όσο μπορούν το ποσοστό λίπους στο σώμα τους εξοπλίζονται και με έναν καφέ χρώματος ιστό, πυκνό σε τριχοειδή αιμοφόρα αγγεία και διάσπαρτο με μιτοχόνδρια που του δίνουν μια εξαιρετικά χρήσιμη ιδιότητα. Να μπορεί να οξειδώνει τα λιπαρά οξέα ή τη γλυκόζη σε χρόνο-ρεκόρ παράγοντας θερμότητα. Ετσι όταν ξυπνάει να μπορεί εύκολα να αποκτήσει ξανά τη θερμοκρασία που θα του επιτρέψει να κινηθεί κανονικά και να μην πέσει θύμα των εχθρών του. Και παρ΄ όλα αυτά δεν πρόκειται για «στημένο» παιχνίδι σίγουρο από πριν. Πολλά ζώα δεν ξυπνούν καν από τη χειμωνιάτικη αυτή δοκιμασία.

Ο ναρκωμένος γίγαντας
Στην ερώτηση ποιο ζώο είναι πιο γνωστό ότι πέφτει σε χειμερία νάρκη όπως την περιγράψαμε λίγο πριν, οι πιο πολλές απαντήσεις θα αφορούν την αρκούδα. Και όμως οι… επιδόσεις της δεν δικαιολογούν αυτό τον τίτλο. Διότι ο μεταβολισμός της πέφτει μόλις στο μισό, η θερμοκρασία του σώματός της από τους 38 πέφτει στους 31-34 βαθμούς Κελσίου, η γούνα της την προφυλάσσει αρκετά από το κρύο ενώ κάτι άξιο παρατήρησης σε αυτό το μεγαλόσωμο ζώο είναι ότι παρουσιάζει την εξής σοφή αναλογία: πολύ μικρή επιφάνεια σε σχέση με τον μεγάλο όγκο της. Ετσι οι περισσότερες αρκούδες βρίσκονται τον χειμώνα σε μια κατάσταση πολύ περιορισμένης δραστηριότητας, μισοναρκωμένες θα λέγαμε, ενώ οι θηλυκές που γίνονται μητέρες, όπως όλες οι μητέρες άλλωστε, θα κοιμηθούν πολύ λιγότερο. Διότι έτσι έχουν οικονομηθεί τα πράγματα ώστε να ζευγαρώνουν στις αρχές του καλοκαιριού, η κύηση να αρχίζει τον Νοέμβριο, τα μικρά να γεννιούνται τον Ιανουάριο και η μητέρα να είναι σε κατάσταση να τα ακούει, να τα θηλάζει, να τα ζεσταίνει, να τα περιποιείται και αυτά να περνούν τον μισό μόνο χειμώνα μέσα στο στενόχωρο καταφύγιο της «μαμάς».

Οσο και αν φαίνεται ότι η θερμοκρασία είναι ο πιο αποφασιστικός παράγοντας για τη νάρκωση ενός ζωντανού οργανισμού τα πειράματα έδειξαν ότι τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά. Στο εργαστήριο παρακολούθησαν τη συμπεριφορά σκίουρων που ζούσαν στα δάση του Καναδά. Διατηρούσαν σταθερή τη θερμοκρασία και το φως ήταν μοιρασμένο ακριβώς στη μέση με το σκοτάδι, δώδεκα και δώδεκα ώρες, και όμως κάποια στιγμή τον Οκτώβριο τα σκιουράκια ετοιμάστηκαν για ύπνο αφού έφαγαν και το κάτι παραπάνω. Την επόμενη χρονιά πήγαν για ύπνο περίπου δύο μήνες νωρίτερα και την τρίτη ακόμη πιο νωρίς. Αυτό έκανε τους ερευνητές να πιστεύουν ότι υπάρχει ένας εσωτερικός ωρολογιακός μηχανισμός που επιτρέπει στα ζωντανά πλάσματα να μετρούν έστω και ασυνείδητα τον χρόνο, ένας μηχανισμός που συνεχίζει να δουλεύει για χρόνια ακόμη και αν το πειραματόζωο κρατιέται μέσα στο απόλυτο σκοτάδι, ενώ με βάση τη θέση και την κίνηση του πλανήτη μας στο Διάστημα, την εναλλαγή της ημέρας με τη νύχτα αλλά και τη διαδοχική εμφάνιση των τεσσάρων εποχών έξω στο φυσικό περιβάλλον προσαρμόζεται στον ημερήσιο κύκλο των 24 ωρών και του χρόνου των 365 ημερών. Μόνο που ακόμη ψάχνουν σε ποια θέση ακριβώς βρίσκεται αυτός ο μηχανισμός μέσα στο σώμα.

Μικρά φτερωτά θαύματα

Τα φίδια αρχικά χώνονται κάτω από πέτρες για να «κρυφτούν» από το κρύο και τελικά καταφεύγουν στη χειμερία νάρκη

Τα έντομα, όσα πρόκειται να νικήσουν τις δυσκολίες του χειμώνα, αυτή την εποχή ετοιμάζονται. Είναι αγώνας ζωής και θανάτου αλλά έχουν προικιστεί και κατάλληλα. Αντίθετα από ό,τι συχνά νομίζουμε, διαθέτουν και εγκέφαλο και μια μοναδική ικανότητα που συμβολίζεται σε όλα τα σχετικά κείμενα, ελληνικά και ξένα, με την αρχαιοελληνική λέξη διάπαυση. Πρόκειται για μια κατάσταση όπου ο οργανισμός τους έχει την ικανότητα να σταματά την ανάπτυξή του. Το έντομο εισέρχεται στη διάπαυση ακόμη και αν επικρατούν κάποιες συνθήκες, όπως είναι η θερμοκρασία, ευνοϊκές για να αναπτυχθεί, αλλά εκείνο αισθάνεται ή προβλέπει(!) ότι οι καιρικές συνθήκες σε λίγο θα είναι πολύ άσχημες. Οταν είναι σε ένα από τα στάδια έμβρυο- προνύμφη- νύμφη μπορεί να σταματήσει την αύξηση του σώματός του ενώ όταν πια είναι ενήλικο άτομο μπορεί να επιβάλει στον εαυτό του αναπαραγωγική ανωριμότητα(!). Μπορεί μάλιστα να αποφασιστεί αυτή η διάπαυση σε ένα στάδιο της ανάπτυξης αλλά να εκδηλωθεί σε ένα διαφορετικό. Κάτι σαν βιολογικός προγραμματισμός που ρυθμίζεται από εκκρίσεις ορμονών του εγκεφάλου αλλά δεν είναι ακριβώς χειμερία νάρκη και είναι λάθος να την αποκαλούμε έτσι διότι εδώ σταματά εντελώς η αύξηση, κάτι που δεν συμβαίνει στα άλλα ζώα.

Ετσι, όντας ακόμη και ένα μικρό ασήμαντο σκουληκάκι, μια προνύμφη, βρίσκει την πιο προφυλαγμένη θέση που μπορεί και μένει σε μια ανενεργή κατάσταση μέχρι να κρίνει ότι οι συνθήκες είναι κατάλληλες για να πάει παρακάτω η ανάπτυξή της. Συχνά οι αποφάσεις αυτές υπαγορεύονται και από τη σχέση φως- σκοτάδι που επικρατεί στο 24ωρο και λαμβάνονται με τη βοήθεια ειδικών συστημάτων ανίχνευσης του φωτός που είναι ανεξάρτητα από τα καθαυτό σύνθετα μάτια του εντόμου. Αφού λοιπόν ανιχνευθεί το γεγονός ότι μπήκαμε στο φθινόπωρο όπου οι ημέρες μικραίνουν και οι νύχτες μεγαλώνουν, κάποια άλλα ευαίσθητα συστήματα του μικρού εντόμου ενεργοποιούνται και έχουμε την απόφαση για διάπαυση του μεταβολισμού του, ανάλογα με τις «προβλέψεις».

Και αν αυτά δεν ήταν αρκετά για να πειστεί ο αναγνώστης ότι τα μικρά το δέμας έντομα είναι αρκετά καλά εξοπλισμένα για να αντιμετωπίσουν τις δύσκολες καιρικές συνθήκες που έρχονται, αξίζει να αναφερθούν και μερικά αξιοσημείωτα για τις αγαπημένες μας μέλισσες. Που τα καταφέρνουν εξίσου καλά στην έρημο, στα τροπικά δάση και σε βόρεια πλάτη ως και 82 χιλιόμετρα μακριά από τον Βόρειο Πόλο. Αλλά όταν διαθέτεις ατομικό «air conditioning» και το κουβαλάς μαζί σου πετώντας τότε πολλά μπορείς να αντέξεις. Σχεδόν κανένα έντομο δεν έχει υψηλή σωματική θερμοκρασία όταν απλά βρίσκεται κάπου και ηρεμεί, μέσα ή έξω από τη φωλιά. Οταν όμως πρόκειται να πετάξει συμπεριφέρεται ακριβώς σαν ένα αεροπλάνο με κινητήρα. Προθερμαίνεται ανεβάζοντας τη θερμοκρασία στους 30 ή και στους 40 βαθμούς Κελσίου. Χρονομέτρησαν μεταβολή από 13 σε 37 βαθμούς σε έξι λεπτά που την επιτυγχάνουν οι μύες του θώρακα χωρίς όμως να βλέπουμε εμείς να ανεβοκατεβαίνουν τα φτερά τους. Διαθέτουν επίσης τρίχωμα στο στήθος που επιβραδύνει την ψύξη του και η καρδιά της (ναι, έχει) βρίσκεται στο υπογάστριο, και από εκεί, το αίμα μέσα από μια αορτή ανεβαίνει στον θώρακα αποφεύγοντας περιττές θερμικές απώλειες που θα υπήρχαν αν αντίθετα η κυκλοφορία γινόταν από μια καρδιά στον θώρακα προς το υπογάστριο που ζυγίζει τέσσερις φορές πιο πολύ από το υπόλοιπο σώμα. Οι μελέτες των μικρών και μεγάλων μας συνεπιβατών στον πλανήτη συνεχίζονται και από τα όσα θαυμάσια ανακαλύπτουμε όλο και κάτι θα αντιγράψουμε που θα ωφελήσει και εμάς.

algaldadas@yahoo.gr

ΓΛΩΣΣΑΡΙ
Χειμερία νάρκη
Μια κατάσταση απραξίας που πυροδοτείται από εποχικές αλλαγές στο περιβάλλον του ζώου.

Ηibernation-specific protein
Η πρωτεΐνη της χειμερίας νάρκης είναι ορμόνη που ανακαλύφθηκε το 2006 από επιστήμονες του Ινστιτούτου Επιστημών Ζωής του Τόκιο. Πυροδοτεί την καταστολή του μεταβολισμού που οδηγεί στη νάρκη.Ο καρδιακός ρυθμός και η αναπνοή επιβραδύνονται,η παροχή αίματος περιορίζεται και ορισμένα όργανα αναστέλλουν τη λειτουργία τους.

Εξοικονόμηση ενέργειας
Η χειμερία νάρκη έχει διπλό ενεργειακό όφελος: πρώτον, η πτώση της θερμοκρασίας του ζώου έρχεται πιο κοντά στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος απαιτώντας λιγότερη ενέργεια για την ομοιόσταση και,δεύτερον,οι περιορισμένες λειτουργίες των οργάνων απαιτούν επίσης λιγότερη ενέργεια.

Ζώα που πέφτουν σε νάρκη
Θηλαστικά (νυχτερίδες, αρκούδες, κτλ.), αμφίβια, πεταλούδες και άλλα έντομα,ερπετά (φίδια,χελώνες).

ΡΕΚΟΡ ΚΑΙ ΠΑΡΑΠΛΕΥΡΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ…
u Από το 1747 ο πλοίαρχος Φράνσις Σμιθ έγραφε στο ημερολόγιό του έκπληκτος για ένα είδος βατράχου που εκεί κοντά στον αρκτικό κύκλο όταν οι ημέρες άρχιζαν να μικραίνουν και το κρύο να γίνεται ανυπόφορο,ο οργανισμός έπαιρνε σύνθημα από τα άκρα του ζώου,στα οποία η θερμοκρασία έπεφτε πρώτα.Τότε το γλυκογόνο το αποθηκευμένο στο συκώτι έδινε γλυκόζη και αυτή κυκλοφορούσε στο αίμα δρώντας σαν αντιπηκτικό.Μαζί με αυτό έριχνε τους παλμούς της καρδιάς του και ελάττωνε τον ρυθμό της αναπνοής του αφήνοντας έκπληκτους τους ανθρώπους για την ικανότητα επιβίωσης ενός τόσο μικρού πλάσματος.Εκτοτε οι παρατηρήσεις συνεχίστηκαν και οι εκπλήξεις επίσης.

u Για κάποιο είδος σκίουρων της Καλιφόρνιας, για τους οποίους έγινε σχετική μελέτη,βρέθηκε ότι το 60%-70% των μόλις ενός έτους ζώων δεν θα σηκωθούν από τον βαθύ τους ύπνο και το ένα τρίτο των πιο μεγάλων θα έχουν την ίδια τύχη διότι το λίπος τους εξαντλείται προτού προλάβει να έλθει η άνοιξη.Και όπως είναι γνωστό,πολλές φορές στη διάρκεια της χειμωνιάτικης περιόδου ξυπνούν,σηκώνονται για λίγο,τρώνε έτσι ώστε να «επισκευάζονται» κάποια φθαρμένα κύτταρα και ναρκώνονται ξανά.

πηγη https://www.tovima.gr/