Det danske populærvitenskapelige magasinet Wiedenskab presenterer fem typer ekte supermakter blant pattedyr. En sjiraff tåler for eksempel enormt blodtrykk, og elefantsel holder pusten i mange timer. Forskere forteller hvordan dyr lykkes med dette, og om det er mulig for en person å utvikle de samme supermaktene.
Hvordan liker du ideen om å installere et klimaanlegg i hjernen eller holde pusten i to timer? Noen pattedyr har nesten overnaturlige krefter.
Vi pattedyr har en ting til felles - vi føder levende babyer. Etter det fokuserer vi på hvordan vi kan utdanne og mate dem best mulig, først og fremst ved hjelp av vår egen melk.
Men selv om de helt grunnleggende prinsippene i fysiologien til alle pattedyr er nøyaktig de samme, er mange dyr i stand til hva mennesker ikke er i stand til.
Den utrolige tilpasningsevnen til ville dyr var temaet for en konferanse som nylig ble holdt på Aarhus Universitet. På den delte forskerne kunnskap om hva dyr er i stand til i laboratoriet, men ga spesiell oppmerksomhet til hvordan de oppfører seg i sitt naturlige miljø.
Nettopp fordi de grunnleggende prinsippene for strukturen til kroppene våre er de samme, håper forskere at hvis du forstår supermaktene til pattedyr, så en dag kan denne kunnskapen brukes i utvikling av teknologier og medisiner for behandling av mennesker.
Noen dyr i tilpasningsprosessen fikk for eksempel muligheten til å avkjøle hjernen.
"Vi kaller dette selektiv hjernekjøling, og hvis et dyr er sulten og tørst, kan du fortelle det ved hjernens temperatur," sier Andrea Fuller, professor i fysiologi ved University of the Witwatersrand i Sør-Afrika.
Salgsfremmende video:
Andrea Fuller jobber med tilpasning av pattedyr til de tøffe klimatiske forholdene i Kalahariørkenen i Sør-Afrika. Sanden dekker et område som tilsvarer halvparten av Danmark, og det er praktisk talt ikke vann der.
Men for mange dyr er dette bare vanlige hverdagslige bekymringer. I denne artikkelen skal vi se på de fantastiske evnene til fem ville dyr som har tilpasset seg deres habitat.
1. Aardvark kjøler ned hjernen
I mange år trodde folk at dyr som jordbarken, også kjent som "jordgrisen", overlever under ekstremt varme og tørre forhold, i stor grad fordi de aktivt kjøler hjernen.
Slik fungerer den såkalte selektive hjernekjøling hos mange store pattedyr (primater er snarere et unntak):
- De avkjøler blodet som allerede har gitt oksygen, det vil si venøst blod.
- En spesiell struktur i hodet lar deg lage noe som en innsjø av avkjølt blod.
- Det varme blodet som nettopp er blitt oksygenert i lungene, det vil si arteriell blod, reiser til sirkulasjonssystemet gjennom denne innsjøen og avkjøles før den når hjernen.
"Dermed kokte kunnskapen vår i lang tid ut av det faktum at dyr som lever i ørkenen som jordvark kjemper mot overoppheting av hjernen på denne måten," sier Andrea Fuller, som studerer mekanismene for tilpasning av pattedyr til livet i ørkenen.
Ørkener har ikke råd til å svette
Slik fungerer den såkalte selektive hjernekjøling hos mange store pattedyr (primater er snarere et unntak):
De avkjøler blodet som allerede har gitt oksygen, det vil si venøst blod.
En spesiell struktur i hodet lar deg lage noe som en innsjø av avkjølt blod.
Det varme blodet som nettopp er blitt oksygenert i lungene, det vil si arteriell blod, reiser til sirkulasjonssystemet gjennom denne innsjøen og avkjøles før den når hjernen.
"Dermed kokte kunnskapen vår i lang tid ut av det faktum at dyr som lever i ørkenen som jordvark kjemper mot overoppheting av hjernen på denne måten," sier Andrea Fuller, som studerer mekanismene for tilpasning av pattedyr til livet i ørkenen.
Ørkener har ikke råd til å svette
"Men det mest varmefølsomme systemet i kroppen er tarmen, og det vil koke før hjernen," sier Andrea Fuller.
Forskningen hennes viser at dyr ikke bare konditionerer hjernen for å redde livet (noe som ikke koster mye hvis tarmen koker).
De kjøler hjernen for å kontrollere svette, som reguleres av hjernen. Aardvark bruker ganske enkelt intern kondisjonering for å holde vanntap i svette under kontroll, noe som er essensielt i et miljø der det er lite til ingen vann.
Dette er en super nyttig evne til å avkjøle hjernen i en vannmangel for å forhindre et upraktisk svette signal.
Du kan lese mer om hjernekjøling av jordbarken og forskning på store pattedyr som lever under høye temperaturer i en gratis artikkel fra 2014 publisert i tidsskriftet Physiology.
2. Pinnsvin og andre dvaler
Om vinteren går pinnsvinet i dyp dvalemodus blant kvister og visne blader, noe som reduserer kroppens energiforbruk til bare 4% av normal metabolisme.
Til sammenligning er vårt absolutte minimum under søvn 65% av vår normale metabolisme.
Pinnsvinet er med andre ord klar til å holde seg i den "hermetiske" tilstanden i veldig lang tid. Alt i kroppen hans under dvalemodus skjer veldig sakte.
En slik tilstand hos en person ville være et stort gjennombrudd når du utfører komplekse operasjoner. For ikke å snakke om det kuleste målet - en romtur til Mars.
Hvordan kan dvalemodus være nyttig for en person?
Bjørner og utallige smågnagere kan også dvaletilstand, og dvalemessige forhold observeres i visse fuglearter.
Mennesker vet ikke hvordan - ennå - men vil gjerne lære av eksperter i denne saken som kan holde kroppen i gang med minimalt energiforbruk.
En ny studie viser at naturlig å senke kroppstemperaturen kan ha et stort potensial i rehabiliteringen av personer som har fått hjertestans.
Hva med oss? Ny forskning tyder på at tiden faktisk ikke er langt inne når det vil være behandlinger som ligner på dvalen til dyr.
3. Elefantforseglingen lever under en (enorm) vannmasse
Til tross for sitt uvanlige utseende, kan elefantselene dykke 50 ganger om dagen til en dybde på mer enn 2000 meter, og forbli rolig under vann i to timer, selv om de vanligvis dykker "bare" omtrent en halv time.
Vi i Wiedenskub skrev nylig om filippinske dykkere som også kan dykke i en lengre periode enn vi, resten av landet. Men selv trente og muligens genetisk tilpassede dykkere kan holde pusten i "bare" fem minutter.
Overraskende kaller eksperter elefantsel verdens tøffeste dyphavdykkere. Inkludert hvaler.
”En av elefantforseglene våre holdt seg i 15 minutter på 2000 meters dyp, etter bare tre minutters overflater etter luft. De bruker 90% av tiden sin under vann. Disse dyrene er ikke "dykkere". De lever bare under vann, avslutter Mike Fedak, professor emeritus ved St Andrews University i Skottland, som har jobbet med elefantsel i mange år.
Denne konklusjonen støttes av det faktum at elefantsel ikke har noe imot å ta en lett lur på 400 meters dyp.
Elefantsel kan kontrollere hjertefunksjonen
Under forsøket, da elefantforseglingene svømte i en lukket tank, og vinduet som luft kunne nås på, ble lukket fra tid til annen, så Mike Fedak på at elefantforseglingen bevisst praktisk talt stoppet hjertet, så snart forskeren strakte frem hånden til luken.
Bare nylig har det vært overbevisende bevis på at dykkerspattedyr perfekt bevisst har kontroll over hjerterytmen.
Dykkerspattedyr styrer også blodstrømmen for å sende oksygen i blodet til organene som trenger det mest. For eksempel til hjernen og hjertet, mens resten av musklene må være tilfredse med sine egne oksygenreserver.
Det vil si at elefantforseglinger er eksperter på å håndtere sin egen blodstrøm, og dette sees tydelig på måten hjerterytmen plutselig bremser med en bølge av forskerens hånd.
Det er veldig interessant hvordan og når elefantsel gjør det i naturen. Forklarer dette deres evne til å dykke i så lang tid?
Dyphavssamarbeid til fordel for alle
Mike Fedak og havforskere som vil forstå hvordan havene oppfører seg og hvordan de påvirker klimaendringene, har inngått et uvanlig partnerskap.
Utstyrt med sensorer som måler for eksempel vanntemperatur og saltholdighet, og sender et GPS-signal, hjelper elefantforsegler oseanografer med å studere de dype lagene i havet, mens Mike Fedak får verdifull innsikt i dyreoppførsel på dybden.
For mer om dette samarbeidet, der seler erstatter et helt skip med forskere, se MEOP-nettstedet: Marine Pattals Exploring the Oceans Pole to Pole.
4. Sjiraffens blodtrykk skal ha drept ham
Mange funksjoner er assosiert med den store avstanden fra hjertet til hjernen til en sjiraff, noe som krever spesielle tilpasninger.
Professor Tobias Wang, biologiprofessor ved Universitetet i Aarhus, har vært i spissen for forskning på sjiraffens nakke, ben og hjerte i mange år sammen med Kristian Aalkjær.
Hjertet til en sjiraff skal veie tjue kilo, sier en spøk. En sjiraff trenger faktisk imponerende press for å levere blod ned den lange nakken til hjernen - og det føles bra med det.
Sjiraffen har et fett hjerte
Men vekten på en sjiraffhjerte er bare en halv prosent av den totale kroppsvekten, akkurat som vår.
Men den har ekstra tykke vegger av hjertekamre, som gir ekstra blodtrykk, noe som fremgår av nye forskningsresultater presentert på konferansen.
5. Alpakkaen forblir halvkubbe hele livet
I magen til moren brukte du også dette - en super-type protein som heter hemoglobin, som binder og transporterer oksygen i blodet vårt.
Hos en ufødt baby er hemoglobin like rød som mors, men fordi den må flytte oksygen fra mors sirkulasjonssystem til babyens eget system, har det en større evne til å binde oksygen. Dette er karakteristisk for hemoglobinet til alle pattedyrs babyer til de blir født.
Denne brukes av alpakkaen. Hun tilbringer livet i høye fjell, der luften er tynn. Vanlige dyr der måtte puste mye raskere for å få nok oksygen.
I motsetning til oss, resten, gir alpakka rett og slett ikke opp sitt hemoglobin i barndommen, når det gjelder blod, forblir den et barn for livet.
Mange dyr lever i høyden
Det er forskjellige eksempler på smarte løsninger for å bo i høye fjell. Alpine yaks ble snakket om i naturen; mus, sauer og fugler har alle sine måter å overleve i høyden på.
Ganske ofte løser dyr i det minste en del av problemet ved å 'finjustere' eller gjøre små justeringer av hemoglobinet som transporterer oksygen i blodet, sier Roy Weber, professor emeritus ved Institutt for biologiske vitenskaper ved Aarhus Universitet, forfatter av en gjennomgangsartikkel om dyretilpasning til livet i høyfjellsforhold.
Så vi lærte litt om noen av de imponerende dingsene våre kusiner og evolusjonære kusiner har.
I kjernen deres er alle pattedyr rundt oss akkurat som oss, så kanskje vi en dag vil kunne lære og ta i bruk noen av deres ekstraordinære evner. Vitenskapen vil vise.
Inge G. Revsbech
