Bug Online

Znanost i tehnologija

Životinje koje žive bez zraka

Koja životinja može biti najdulje bez zraka? Po svemu sudeći riječ je o kitu, jer najdulje zabilježeno ronjenje jednoga kita, ulješure, trajalo je dva sata, ili – sportski točno – jedan sat i 52 minute. U kitova pluća stane čak deset kubičnih metara zraka, no to je tek dio zaliha kisika koje taj morski sisavac nosi sa sobom. Jer dok mi držimo 34 % pričuva kisika u plućima, kit ih nosi samo 3 %. Najveći dio kisika pohranjuje u mišićima (41 %), vezujući ga za hemoglobinu sličan protein mioglobin (čovjek na taj način veže samo 13 % kisika). Zbog toga je kitovo meso vrlo tamno, gotovo crno, kao uostalom i meso patke.


No uza sve pohvale kitu treba ipak reći kako se iza njegovog „življenja bez zraka“ krije samo sposobnost dobrog „ronjanja na dah“. Jer on ne živi bez zraka, bez kisika, nego ga samo bolje skladišti u tijelu od ronioca. No postoje životinje koje mogu doista živjeti bez kisika. Riječ je o jednoj vrsti glodavaca koji žive pod zemljom. Englezi ih zovu naked mole rats, što se na hrvatski prevodi kao golokrtičasti štakori. Sustavno pak ime životinje Heterocephalus glaber otkriva nam da golokrtičkati štakor ne pripada ni štakorima (rod Rattus), ni krticama (rod Talpa), koje uostalom nisu glodavci nego kukcojedi. Te čudne životinjice što žive u subsaharskoj Africi već dugo vremena zaokupljaju pozornost znanstvenika – a evo zašto.


Kao što im i samo ime govori, golokrtičasti štakori žive pod zemljom i to u vrlo velikim kolonijama, koje mogu imati i do 280 jedinki. U takvim skućenim „stambenim uvjetima“ nema, naravno, mnogo zraka. U njihovim nastambama ima i do 10 % ugljikova dioksida – tri puta više nego u zraku što ga izdišemo. Pokusi su pokazali da ti glodavci mogu preživjeti čak pet sati pri 80 % ugljikova dioksida u zraku,  a pri 5% CO2 ne primjećuje se nikakvo nepovoljno djelovanje – a to je razina ugljikova dioksida pri kojoj miš ugiba već za petnaest minuta.


Ti su pokusi najjasnije pokazali da  golokrtičasti štakor može živjeti bez kisika. Jer vezao se kisik za hemoglobin (u krvi) ili za mioglobin (u mišićima), njega iz veze s tim molekulama istiskuje upravo ugljikov dioksid. (Stoga nije točno da ugljikov dioksid nije otrovan: ljudi se u zatvorenim prostorima ne guše zbog „manjka kisika“ nego zbog viška ugljikova dioksida.) Kako to?


Tajnu života tih podzemnih glodavaca nedavno je razotkrila skupina američkih i njemačkih znanstvenika koji su o tome napisali članak te ga objavili u uglednom znanstvenom časopisu Science. U broju od 21. travnja ove godine osvanuo je naslov „Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat“. Kako glikoliza pogonjenja fruktozom potpomaže otpornosti na anoksiju (nedostatak kisika)? Ključno im je otkriće bilo pronalazak visoke koncentracije fruktoze (voćnog šećera) u krvi golokrtičastih štakora. Još je neobičniji bio pronalazak običnog šećera (saharoze) u njihovoj krvi. Njega, običnog šećera nema u krvi, ni u mišjoj ni u ljudskoj. Odakle dolazi?


Odgovor je dosta jednostavan. U krvi se kao hrana za stanice nalazi glukoza (grožđani šećer), no kada se ona spoji s fruktozom nastaje saharoza, obični šećer. Ni fruktoza nije neka neobičnost. Sjećam se kako sam još na fakultetu učio kako fruktoza ulazi u metabolički put razgradnje glukoze (glikolize) da bi se na kraju pretvorila u pirogrožđanu kiselinu. A pirogrožđana je kiselina raskrižje svih metabolizama, od bakterije do čovjeka.


Kad je riječ o aerobnom metabolizmu, pirogrožđana kiselina ulazi u Krebsov ciklus, pretvrarajući se postepeno u vodu i ugljikov dioksid, uz utrošak kisika, naravno. No može se također  reducirati u mliječnu kiselinu. Tako završava metabolizam bakterija, posebice onih kojima zahvaljujemo na siru i jogurtu, no ovaj put bez utroška kisika.


Poznato je da  i životinje mogu pirogrožđanu kiselinu, pa stoga i šećere, glukozu i fruktozu, pretvarati u mliječnu kiselinu, no to se događa samo onda kad im nedostaje  kisika. Kod golokrtičastog štakora taj se alternativni (anaerobni) metabolizam razvio do te mjere da može - kako vidimo - sasvim nadomjestiti onaj aerobni.
No mnoge zagonetke još ostaju. Odakle dolazi fruktoza? Autori spomenutog članaka kažu da ne znaju, no da bi se zalihe fruktoze mogle kriti u jetrima i bubrezima, gdje se nalaze i kod drugih sisavaca. To tek treba istražiti.


Ono što je u ovom istraživanju najzanimljivije, a rekao bih i najvažnije, je što je pružilo dokaze kako i mozak rečenih glodavaca može raditi bez kisika, pa bi ovladavanje tajnom njihova anaerobnog života moglo pripomoći liječenju moždanog udara. Još je zanimljivije što je korištenje fruktoze kao izvora energije zapaženo kod stanica karcinoma i nakon srčanog udara, pa bi daljenja istraživanja anoksičnog života miševa moglo dovesti i do boljeg razumijevanja tih bolesti –što bi u konačnici urodilo novim  lijekovima i terapijskim postupcima.

 

Dr. Nenad Raos, po struci kemičar,  znanstveni je savjetnik u trajnome zvanju na zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada. Intenzivno se bavi popularizacijom znanosti: autor je 13 znanstveno-popularnih knjiga, 7 izložbi u zagrebačkom Tehničkom muzeju te mnogo stotina članaka po časopisima.  Dobitnik je Nagrade za znanstveni rad u području prirodnih znanosti HAZU-a (1996.) i Državne godišnje nagrade za promidžbu i popularizaciju znanosti (2003.).

dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (18)

overhaul danas 18:33

Životinje koje žive bez zraka

Vrlo zanimljivo. Te su životinjice dakle razvile način funkcioniranja koji je različit čak i od riba i insekata? Jer oni ipak trebaju kisika koliko i mi, samo im je način "disanja" (opskrbe) različit?...

Ajar danas 16:20

Životinje koje žive bez zraka

ovog bezdlakou štakrticu dodajem u popis želja za reinkarnaciju (uz kamen studenac i čudnovatog kljunaša). ...

danen danas 15:26

Životinje koje žive bez zraka

Uvijek se u terminologiji stvara zbrka jer je terminologija kao takva zbrkana, a ne može biti drugačije zbog modalne naravi (ljudskog) jezika, za razliku od životinjskog urlanja! Sva se živa bića na ovom planetu dijele na aerobne i anaerobne, što prevedeno na hrvatski znači da žive "sa zrakom" ili "...

ihush danas 11:05

Životinje koje žive bez zraka

bez zraka je pogrešna terminologija.. zrak je mješavina .. a kisik-oksidans. Ništa ne živi bez/izvan zraka, ni biljke :) .. tad je logično-spetljano i ostalo, kao nejasni grafovi i cifre. Treba to malo sistematizirati....

maximilian danas 09:28

Životinje koje žive bez zraka

"Stoga nije točno da ugljikov dioksid nije otrovan: ljudi se u zatvorenim prostorima ne guše zbog „manjka kisika“ nego zbog viška ugljikova dioksida." Ova tvrdnja terminološki nije točna. Ugljični dioksid smatra se zagušljivcem kao  npr. zemni ili propan-butan plin. Povećana ko...

Korištenje fruktoze kao izvora energije zapaženo kod stanica karcinoma i nakon srčanog udara, pa bi daljenja istraživanja anoksičnog života miševa moglo dovesti i do boljeg razumijevanja tih bolesti

jučer

”Bitno pitanje nije gdje si bio 1991. već gdje će biti tvoje dijete 2031.“

Na WinDaysima17 danas su držani okrugli stolovi na temu «Što učiniti ODMAH da bi postavili obrazovanje za vještine budućnosti» i «Digitalno konkurentna Hrvatska« 23:50

OnePlus 5 na (ne)službenom renderu

Počeli su se pojavljivati i prvi neslužbeni renderi OnePlusove petice koji su navodno načinjeni na temelju izjava osoba koje su peticu vidjeli svojim očima te onih koji su na njoj radili 23:29

Pametni gradovi na WinDays17 konferenciji

Grad Virovitica je implementirao platformu OpenDataStore temeljenu na Microsoft Azure koja nudi brojna rješenja okrenuta potrebama građana i gospodarstva 23:19

Hrvati ove godine poludjeli za Instagramom

U manje od 4 mjeseca broj Instagram korisnika je dostigao brojku od 730 tisuća, što je gotovo dvostruko više nego u siječnju 20:16

Životinje koje žive bez zraka

Korištenje fruktoze kao izvora energije zapaženo kod stanica karcinoma i nakon srčanog udara, pa bi daljenja istraživanja anoksičnog života miševa moglo dovesti i do boljeg razumijevanja tih bolesti 19:00

Kina: Huawei ponovno vodeći proizvođač pametnih telefona

Huawei je ponovno vodeći proizvođač u Kini, najvećem svjetskom tržištu pametnih telefona, s 21 milijun isporučenih pametnih telefona tijekom prvog kvartala ove godine 18:14

Xiaomi ne planira ekspanziju na Europu i SAD

Xiaomijev globalni potpredsjednik Wang Xiang tvrdi kako nema plana o ekspanziji na američko i europsko tržište; ipak, moguć je dolazak u SAD oko 2019. godine putem telekomunikacijskih operatera 16:38

Obrazovni sadržaji stižu na App Store

Apple je najavio da će od sljedećeg mjeseca u cijelom svijetu svojim korisnicima omogućiti preuzimanje profesionalnih edukativnih sadržaja 15:14

Još dva dana za sudjelovanje u nagradnoj igri

Dijelimo ADATA prijenosne diskove, a sudjelovati mogu svi koji imaju travanjski Bug – nagradna igra traje još dva dana 14:56

Huawei priprema i MediaPad M3 Lite

Huawei je nedavno predstavio nove Android tablete iz MediaPad T3 serije – no to nisu i jedini modeli koje ćemo ove godine vidjeti s Huaweijevim logoom – u pripremi je i jedan MediaPad M3 Lite model 13:55

Sergey Brin "u fušu" gradi cepelin

U hangaru unajmljenom od NASA-e suosnivač Googlea je pokrenuo projekt gradnje modernog dirižabla 12:52

Standardizacija je prioritet jedinstvenog digitalnog tržišta EU

Europskoj je komisija cilj osigurati da se svi uređaji u budućnosti mogu međusobno povezati i razmjenjivati podatke, neovisno o proizvođaču, operacijskom sustavu ili drugim tehničkim karakteristikama 11:59

Zagađeni Nanjing bi trebala spasiti vertikalna šuma

Talijanska tvrtka gradi dva nebodera u Kini na čijim će balkonima rasti 1.100 stabala i 2.500 različitih grmova. 10:55

Otvaranje Technology dijela WinDays17 pratite preko live streama

Technology Keynote sastoji se od niza kratkih predavanja, a jedno od njih bavi se, nećete vjerovati, digitalnom transformacijom Buga i novim bug-hr webom! 09:00

Sony predstavio novi fotoaparat α9

Novi Sonyjev fotoaparat u europske trgovine stiže sredinom lipnja. 08:53

NASA razvija plastenik u kojem će astronauti uzgajati hranu

Plastenik na napuhavanje trebao bi omogućiti astronautima proizvodnju hrane na dugim misijama. 07:30

HP Inc. predstavio čak 54 nova pisača A3 formata

Preuzimanje Samsungovog odjela pisača, HP Inc. je dobio mogućnost ponuditi korisnicima daleko veći izbor A3 pisača u odnosu na dosadašnju praksu 06:00

Počela 17. WinDays konferencija

WinDays17 otvoreni su Business dijelom s naglaskom na nužnost digitalne transformacije za sve organizacije, i primjerima kako su to učinile tvrtke poput Podravke te Državnog zavoda za statistiku 01:50

BlackBerry Aurora stigla na Geekbench

Na Geekbenchu su se pojavile informacije o novom budžetskom pametnom telefonu tvrtke BlackBerry poznatom pod kodnim imenom Aurora, prvom uređaju te tvrtke s podrškom za dvije SIM kartice 00:09

tjedni pregled

znanost i tehnologija

komentari dana

najčitanije

najkomentiranije na forumu