Det danske populærvidenskabelige magasin Wiedenskab præsenterer fem typer ægte supermagter blandt pattedyr. For eksempel kan en giraff tåle enormt blodtryk, og elefantsæler holder vejret i mange timer. Forskere fortæller, hvordan dyr lykkes med dette, og om det er muligt for en person nogensinde at udvikle de samme supermagter.
Hvordan kan du lide ideen om at installere et klimaanlæg i din hjerne eller holde vejret i to timer? Nogle pattedyr har næsten overnaturlige kræfter.
Vi pattedyr har én ting til fælles - vi føder levende babyer. Derefter fokuserer vi på, hvordan man uddanner og foder dem bedst muligt, primært ved hjælp af vores egen mælk.
Men selvom de meget grundlæggende principper for fysiologi for alle pattedyr er nøjagtig de samme, er mange dyr i stand til, hvad mennesker ikke er i stand til.
Vilde dyrs utrolige tilpasningsevne var emnet for en konference, der for nylig blev afholdt på Aarhus Universitet. På det delte forskerne deres viden om, hvad dyr er i stand til i laboratoriet, men de blev særlig opmærksomme på, hvordan de opfører sig i deres naturlige miljø.
Netop fordi de grundlæggende principper for strukturen i vores kroppe er de samme, håber videnskabsfolk, at hvis du forstår pattedyrs supermakter, så en dag denne viden kan bruges til udvikling af teknologier og medicin til behandling af mennesker.
For eksempel erhvervede nogle dyr i tilpasningsprocessen evnen til at afkøle deres hjerner.
”Vi kalder denne selektive hjernekøling, og hvis et dyr er sultent og tørstigt, kan du fortælle det ved hjernens temperatur,” siger Andrea Fuller, professor i fysiologi ved University of the Witwatersrand i Sydafrika.
Salgsfremmende video:
Andrea Fuller arbejder med tilpasning af pattedyr til de barske klimaforhold i Kalahari-ørkenen i det sydlige Afrika. Dens sand dækker et område, der svarer til halvdelen af Danmark, og der er næsten intet vand der.
Men for mange dyr er dette bare almindelige hverdagslige bekymringer. I denne artikel skal vi se på de fantastiske evner hos fem vilde dyr, der har tilpasset sig deres habitat.
1. Aardvark afkøler hjernen
I mange år troede folk, at dyr som jordbarken, også kendt som”jordgrisen”, overlever under ekstremt varme og tørre forhold, stort set fordi de aktivt afkøler deres hjerner.
Sådan fungerer den såkaldte selektive hjernekøling i mange store pattedyr (primater er snarere en undtagelse):
- De afkøler blodet, der allerede har doneret ilt, dvs. venøst blod.
- En speciel struktur i hovedet giver dig mulighed for at skabe noget som en sø med kølet blod.
- Det varme blod, der netop er blevet iltet i lungerne, dvs. arterielt blod, rejser til kredsløbssystemet gennem denne sø og afkøles, før det når hjernen.
”Derfor kendte vores viden i lang tid det faktum, at dyr, der lever i ørkenen som jordvark, bekæmper overophedning af hjernen på denne måde,” siger Andrea Fuller, der studerer mekanismerne for tilpasning af pattedyr til livet i ørkenen.
Ørkener har ikke råd til at svede
Sådan fungerer den såkaldte selektive hjernekøling i mange store pattedyr (primater er snarere en undtagelse):
De afkøler blodet, der allerede har doneret ilt, dvs. venøst blod.
En speciel struktur i hovedet giver dig mulighed for at skabe noget som en sø med kølet blod.
Det varme blod, der netop er blevet iltet i lungerne, dvs. arterielt blod, rejser til kredsløbssystemet gennem denne sø og afkøles, før det når hjernen.
”Derfor kendte vores viden i lang tid det faktum, at dyr, der lever i ørkenen som jordvark, bekæmper overophedning af hjernen på denne måde,” siger Andrea Fuller, der studerer mekanismerne for tilpasning af pattedyr til livet i ørkenen.
Ørkener har ikke råd til at svede
”Men det mest varmefølsomme system i kroppen er tarmen, og det koger inden hjernen,” siger Andrea Fuller.
Hendes forskning viser, at dyr ikke kun konditionerer deres hjerne for at redde deres liv (hvilket ikke koster meget, hvis deres tarme koger).
De afkøler hjernen for at kontrollere sved, som reguleres af hjernen. Aardvark bruger simpelthen intern konditionering for at holde vandtab i sved under kontrol, hvilket er vigtigt i et miljø, hvor der er lidt til intet vand.
Dette er en super nyttig evne til at afkøle hjernen i en vandmangel for at forhindre et upraktisk svedesignal.
Du kan læse mere om hjernekøling af jordbarken og forskning i store pattedyr, der lever under høje temperaturer, i en gratis artikel fra 2014, der er offentliggjort i tidsskriftet Physiology.
2. Pindsvin og andre dvale
Om vinteren går pindsvinet i dyb dvaletilstand blandt kviste og visne blade, hvilket reducerer kroppens energiforbrug til kun 4% af den normale metabolisme.
Til sammenligning er vores absolutte minimum under søvn 65% af vores normale stofskifte.
Med andre ord er pindsvin klar til at forblive i den "dåse" tilstand i rigtig lang tid. Alt i hans krop under dvale sker meget langsomt.
En sådan tilstand hos en person ville være et stort gennembrud, når man udfører komplekse operationer. For ikke at nævne det sejeste mål - en rumtur til Mars.
Hvordan kan dvaletid være nyttigt for en person?
Bjørne og utallige små gnavere kan også dvaletilstand, og dvaletilignende forhold observeres i visse fuglearter.
Mennesker ved ikke hvordan - endnu - men vil meget gerne lære af eksperter på dette område, der kan holde kroppen kørende med et minimalt energiforbrug.
En ny undersøgelse viser, at en naturlig sænkning af kropstemperaturen kan have et stort potentiale i rehabiliteringen af mennesker, der har lidt hjertestop.
Hvad med os? Ny forskning antyder, at tiden faktisk ikke er langt væk, hvor der vil være behandlinger, der ligner dyrs dvaletilstand.
3. Elefantforseglingen lever under en (enorm) vandmasse
På trods af deres usædvanlige udseende kan elefantforseglinger dykke 50 gange om dagen til en dybde på mere end 2 tusind meter og forblive roligt under vand i to timer, selvom de normalt dykker i "kun" cirka en halv time.
Vi i Wiedenskub skrev for nylig om filippinske dykkere, som også kan dykke i en længere periode end vi, resten af jordens indbyggere. Men selv træne og muligvis genetisk tilpassede dykkere kan holde vejret i "kun" fem minutter.
Overraskende kalder eksperter elefantsæler verdens hårdeste dybhavsdykkere. Herunder hvaler.
”En af vores elefantforseglinger forblev 15 minutter i en dybde på 2.000 meter, efter kun tre minutters surfing efter luft. De bruger 90% af deres tid under vand. Disse dyr er ikke 'dykkere'. De lever bare under vand,”konkluderer Mike Fedak, professor emeritus ved University of St. Andrews i Skotland, der har arbejdet med elefantsæler i mange år.
Denne konklusion understøttes af det faktum, at elefantforseglinger ikke har noget imod at tage en let lur i en dybde af 400 meter.
Elefantseglinger kan kontrollere hjertefunktionen
Under eksperimentet, da elefantforseglingerne svømmede i en lukket tank, og vinduet, gennem hvilket der var adgang til luft, blev lukket fra tid til anden, så Mike Fedak, da elefantforseglingen bevidst praktisk talt stoppede sit hjerte, så snart videnskabsmanden rakte hånden ud til lugen.
Først for nylig har der været overbevisende bevis for, at dykkerspattedyr perfekt bevidst kontrollerer deres hjertefrekvens.
Dykningspattedyr styrer også deres blodstrøm for at sende ilt i blodet til de organer, der har mest brug for det. For eksempel til hjernen og hjertet, mens resten af musklerne skal være tilfredse med deres egne iltreserver.
Det vil sige, at elefantforseglinger er eksperter på at styre deres egen blodgennemstrømning, og dette ses tydeligt i den måde hjerterytmen pludselig bremser med en bølge af videnskabsfolkens hånd.
Det er meget interessant, hvordan og hvornår elefantsæler gør det i naturen. Forklarer dette deres evne til at dykke i så lang tid?
Dybhavssamarbejde til gavn for alle
Mike Fedak og havforskere, der ønsker at forstå, hvordan havene opfører sig, og hvordan de påvirker klimaændringer, har indgået et usædvanligt partnerskab.
Udstyret med sensorer, der for eksempel måler vandtemperatur og saltholdighed, og sender et GPS-signal, hjælper elefantsæler oseanografer med at studere de dybe lag af havet, mens Mike Fedak får værdifuld indsigt i dyreopførsel på dybden.
For mere information om dette samarbejde, hvor sæler erstatter et helt videnskabeligt skib, se MEOP-webstedet: Marine Pattals Exploring the Oceans Pole to Pole.
4. Giraffens blodtryk burde have dræbt ham
Mange funktioner er forbundet med den store afstand fra hjertet til en giraffs hjerne, hvilket kræver specielle tilpasninger.
Professor Tobias Wang, biologiprofessor ved Aarhus Universitet, har været i spidsen for forskning i giraffens hals, ben og hjerte i mange år sammen med Kristian Aalkjær.
En giraffs hjerte bør veje tyve kg, siger en vittighed. Faktisk har en giraff brug for imponerende pres for at levere blod ned ad den lange hals til hjernen - og det føles godt med det.
Giraffen har et fedt hjerte
Men en giraffas hjertevægt er kun en halv procent af den samlede kropsvægt, ligesom vores.
Men det har ekstra tykke vægge af hjertekamre, som giver ekstra blodtryk, hvilket fremgår af nye forskningsresultater, der blev præsenteret på konferencen.
5. Alpakkaen forbliver halve unger hele sin levetid
I din mors mave brugte du også dette - en super-type protein kaldet hæmoglobin, som binder og transporterer ilt i vores blod.
Hos en ufødt baby er hæmoglobin lige så rødt som moders, men fordi det skal flytte ilt fra moders kredsløb til babyens eget system, har det en større evne til at binde ilt. Dette er karakteristisk for hæmoglobinet hos alle pattedyrs babyer, indtil de er født.
Dette bruges af alpakkaen. Hun tilbringer sit liv i høje bjerge, hvor luften er tynd. Almindelige dyr der måtte trække vejret meget hurtigere for at få nok ilt.
I modsætning til os, giver alpaca simpelthen ikke op sin barndoms hæmoglobin, hvad angår blod forbliver den et barn for livet.
Mange dyr lever i højde
Der er forskellige eksempler på smarte løsninger til at bo i høje bjerge. Alpine yaks blev talt om i naturen; mus, får og fugle har alle deres egne måder at overleve i højde på.
”Ofte løser dyr i det mindste en del af problemet ved at 'finjustere' eller foretage små justeringer af det hæmoglobin, der transporterer ilt i blodet, siger Roy Weber, professor emeritus ved Institut for Biologisk Videnskab ved Aarhus Universitet, forfatter til en gennemgangsartikel om dyrets tilpasning til livet under høje bjergforhold.
Så vi lærte lidt om nogle af de imponerende gadgets, som vores kusiner og evolutionære fætter har.
I deres kerne er alle pattedyr omkring os ligesom os, så måske vil vi en dag kunne lære og vedtage nogle af deres ekstraordinære evner. Videnskab vil vise.
Inge G. Revsbech