Antylopom w czasie suszy zmniejsza się wątroba i serce, a ptakom wędrownym podczas przelotów skracają się jelita
Na pustyni Rub' al-Khali, najbardziej niegościnnym miejscu na ziemi przez pół roku nie spada ani kropla deszczu, a temperatura latem przekracza 45°C. W tak ekstremalnych warunkach świetnie dają sobie radę antylopy dżejran. Rub' al-Khali po niewielkich opadach zazielenia się jedynie na krótko. W miarę trwania suszy rośliny stają się coraz mniej wartościowym pokarmem, bo tracą wodę i składniki pokarmowe.
Jeśli brakuje pokarmu, trzeba na pewien czas coś zmienić we własnym organizmie, na przykład w jego budowie anatomicznej. Tak właśnie dzieje się z antylopami dżejran. Podczas suszy organizmy tych zwierząt zmniejszają wątrobę i serce - donoszą biolodzy Joseph Williams, Stephane Ostrowski i Pascal Mesochina na łamach czasopisma "Physiological and Biochemical Zoology".
Wątroba na miarę
Racjonowanie wody to życiowe credo mieszkańców pustyni. Podstawowym zadaniem jest utrzymanie stałej temperatury ciała. Normalnie zwierzę, któremu jest za gorąco, poci się i odparowując wilgoć, chłodzi ciało. Ten sposób wymaga jednak stałego uzupełniania płynów. Zwierzęta zamieszkujące pustynie nie mogą sobie pozwolić na taką rozrzutność. Oszczędzają wyparowywaną wodę, szukając choćby najmniejszego cienia i zamierając w bezruchu w najgorętszej porze dnia. Pasą się tuż przed zmrokiem. Wilgoć ucieka z organizmu nawet podczas oddychania, ale dżejrany potrafią ograniczyć i te straty. Oddychają mniej, gdyż tempo przemiany materii spada, wolniej pracują też pomniejszone serce i wątroba. Zwierzęta, gdy nie mogą się najeść do syta, wyparowują o 30 proc. mniej wody niż antylopy dobrze odżywione i napojone.
Zbawienna gorączka
Dżejrany są mistrzami w racjonowaniu wody. Na początku tego roku Williams, Ostrowski i Mesochina potwierdzili działanie jeszcze jednego mechanizmu oszczędnościowego w organizmach tych zwierząt. Dżejrany jako ssaki są stałocieplne, mimo to latem temperatura ich ciała rośnie w dzień i spada w nocy. Temperatura mierzona u tej antylopy o godz. 8 rano wynosi średnio 38,2°C, a tuż przed zachodem słońca to samo zwierzę ma czterdziestostopniową "gorączkę". To zjawisko, zwane heterotermią, polega na magazynowaniu ciepła podczas najgorętszej pory doby. Skoro organizm nie utrzymuje temperatury na stałym poziomie, nie włącza się kosztowny mechanizm chłodzenia. Nocą dżejrany oddają nadmiar ciepła. Wtedy nie muszą jednak wyparowywać wody, gdyż temperatura powietrza jest niższa niż temperatura ciała. Dzięki skłonności do "gorączkowania" organizm zwierzęcia codziennie oszczędza 33 ml wody.
Podobny mechanizm, choć w zupełnie innych warunkach, odkryli polscy naukowcy u pospolitych w naszym kraju ryjówek aksamitnych. Dla zwierzęcia niewiele cięższego niż torebka ekspresowej herbaty krytyczną porą roku jest zima. Takim liliputom trudno się ogrzać. Regulowanie temperatury ciała pochłania dużo energii. W ciągu doby te ssaki zjadają więcej, niż ważą. Zimą zdobycie pokarmu jest problemem, więc ryjówki znalazły inne rozwiązanie - we wrześniu ich organy wewnętrzne zmniejszają się, by zmniejszyć zużycie energii. Skraca się kręgosłup i zmniejsza czaszka. Na przednówku ryjówki "rosną". Do dawnych rozmiarów wracają w maju. Prof. Jan Taylor z Instytutu Biologii Uniwersytetu w Białymstoku bada, czy komórki nerwowe ryjówek regenerują się po zimie. Wyniki jego pracy mogą mieć wielkie znaczenie dla postępów w leczeniu schorzeń układu nerwowego ludzi.
Otyłość na drogę
Wśród zwierząt zmieniających wewnętrzną budowę ciała są także ptaki. Dzieje się tak, gdy muszą sprostać forsownemu zadaniu, jakim jest migracja. W końcu lata ich głównym celem jest zgromadzenie odpowiedniej ilości tkanki tłuszczowej - podstawowego paliwa na drogę. Amerykański fizjolog Scott Williams z University of Rhode Island, badając lasówkę czarnogłową, odkrył, że ten niepozorny ptak może potroić masę ciała w niespełna tydzień. Delikatne ptaki stają się wyczynowcami dzięki zmianom hormonalnym. Dodatkowa produkcja kortykosteronu pomaga im wydajniej zamieniać pokarm w tłuszcz. Do pogoni za kaloriami dostosowują się także ich jelita. Komórki tej części przewodu pokarmowego powiększają się, a na dodatkowej powierzchni trwa przetwarzanie pokarmu w tkankę tłuszczową.
Tak przygotowana lasówka przebywa 4 tys. km z Ameryki Północnej do Brazylii podczas kilkudziesięciogodzinnego, nieprzerwanego lotu. Ponieważ podczas migracji powiększony przewód pokarmowy staje się zbędnym balastem, głodówka i wysiłek fizyczny powodują, że jelita ptaka się kurczą. Budujące je białka zostają spalone, a pochodząca z tego procesu energia - wykorzystana do pracy mięśni. Magazynami protein są także mięśnie nóg i klatki piersiowej.
Przebudowa ptaków
Pokrzewki ogrodowe, lecąc z Europy do Afryki, tracą jedną piątą masy mięśni piersiowych i nóg oraz prawie 40 proc. masy przewodu pokarmowego. Zięby podczas migracji redukują wątrobę o połowę. Perkoz zausznik lecący z Ameryki Północnej do Południowej zmniejsza wątrobę, żołądek i skraca jelita; biegus wielki w drodze z Australii do Chin redukuje wszystkie organy wewnętrzne poza płucami i mózgiem. Podobne zjawisko fizjologiczne zaobserwowano u muchołówek żałobnych, piecuszków i jaskółek dymówek. Najprawdopodobniej zmniejszeniu ulegają narządy wewnętrzne większości migrujących ptaków.
Po dotarciu do celu podróży ptaki prawie nie jedzą. Nie mogą trawić. Czekają, aż żołądek, jelita i wątroba się odbudują. Regeneracja postępuje szybko i układ pokarmowy wraca do normalnych rozmiarów nawet po dwóch dniach. Jeszcze niedawno tak duża metamorfoza w budowie tych zwierząt wydawała się naukowcom niemożliwa.
Jeśli brakuje pokarmu, trzeba na pewien czas coś zmienić we własnym organizmie, na przykład w jego budowie anatomicznej. Tak właśnie dzieje się z antylopami dżejran. Podczas suszy organizmy tych zwierząt zmniejszają wątrobę i serce - donoszą biolodzy Joseph Williams, Stephane Ostrowski i Pascal Mesochina na łamach czasopisma "Physiological and Biochemical Zoology".
Wątroba na miarę
Racjonowanie wody to życiowe credo mieszkańców pustyni. Podstawowym zadaniem jest utrzymanie stałej temperatury ciała. Normalnie zwierzę, któremu jest za gorąco, poci się i odparowując wilgoć, chłodzi ciało. Ten sposób wymaga jednak stałego uzupełniania płynów. Zwierzęta zamieszkujące pustynie nie mogą sobie pozwolić na taką rozrzutność. Oszczędzają wyparowywaną wodę, szukając choćby najmniejszego cienia i zamierając w bezruchu w najgorętszej porze dnia. Pasą się tuż przed zmrokiem. Wilgoć ucieka z organizmu nawet podczas oddychania, ale dżejrany potrafią ograniczyć i te straty. Oddychają mniej, gdyż tempo przemiany materii spada, wolniej pracują też pomniejszone serce i wątroba. Zwierzęta, gdy nie mogą się najeść do syta, wyparowują o 30 proc. mniej wody niż antylopy dobrze odżywione i napojone.
Zbawienna gorączka
Dżejrany są mistrzami w racjonowaniu wody. Na początku tego roku Williams, Ostrowski i Mesochina potwierdzili działanie jeszcze jednego mechanizmu oszczędnościowego w organizmach tych zwierząt. Dżejrany jako ssaki są stałocieplne, mimo to latem temperatura ich ciała rośnie w dzień i spada w nocy. Temperatura mierzona u tej antylopy o godz. 8 rano wynosi średnio 38,2°C, a tuż przed zachodem słońca to samo zwierzę ma czterdziestostopniową "gorączkę". To zjawisko, zwane heterotermią, polega na magazynowaniu ciepła podczas najgorętszej pory doby. Skoro organizm nie utrzymuje temperatury na stałym poziomie, nie włącza się kosztowny mechanizm chłodzenia. Nocą dżejrany oddają nadmiar ciepła. Wtedy nie muszą jednak wyparowywać wody, gdyż temperatura powietrza jest niższa niż temperatura ciała. Dzięki skłonności do "gorączkowania" organizm zwierzęcia codziennie oszczędza 33 ml wody.
Podobny mechanizm, choć w zupełnie innych warunkach, odkryli polscy naukowcy u pospolitych w naszym kraju ryjówek aksamitnych. Dla zwierzęcia niewiele cięższego niż torebka ekspresowej herbaty krytyczną porą roku jest zima. Takim liliputom trudno się ogrzać. Regulowanie temperatury ciała pochłania dużo energii. W ciągu doby te ssaki zjadają więcej, niż ważą. Zimą zdobycie pokarmu jest problemem, więc ryjówki znalazły inne rozwiązanie - we wrześniu ich organy wewnętrzne zmniejszają się, by zmniejszyć zużycie energii. Skraca się kręgosłup i zmniejsza czaszka. Na przednówku ryjówki "rosną". Do dawnych rozmiarów wracają w maju. Prof. Jan Taylor z Instytutu Biologii Uniwersytetu w Białymstoku bada, czy komórki nerwowe ryjówek regenerują się po zimie. Wyniki jego pracy mogą mieć wielkie znaczenie dla postępów w leczeniu schorzeń układu nerwowego ludzi.
Otyłość na drogę
Wśród zwierząt zmieniających wewnętrzną budowę ciała są także ptaki. Dzieje się tak, gdy muszą sprostać forsownemu zadaniu, jakim jest migracja. W końcu lata ich głównym celem jest zgromadzenie odpowiedniej ilości tkanki tłuszczowej - podstawowego paliwa na drogę. Amerykański fizjolog Scott Williams z University of Rhode Island, badając lasówkę czarnogłową, odkrył, że ten niepozorny ptak może potroić masę ciała w niespełna tydzień. Delikatne ptaki stają się wyczynowcami dzięki zmianom hormonalnym. Dodatkowa produkcja kortykosteronu pomaga im wydajniej zamieniać pokarm w tłuszcz. Do pogoni za kaloriami dostosowują się także ich jelita. Komórki tej części przewodu pokarmowego powiększają się, a na dodatkowej powierzchni trwa przetwarzanie pokarmu w tkankę tłuszczową.
Tak przygotowana lasówka przebywa 4 tys. km z Ameryki Północnej do Brazylii podczas kilkudziesięciogodzinnego, nieprzerwanego lotu. Ponieważ podczas migracji powiększony przewód pokarmowy staje się zbędnym balastem, głodówka i wysiłek fizyczny powodują, że jelita ptaka się kurczą. Budujące je białka zostają spalone, a pochodząca z tego procesu energia - wykorzystana do pracy mięśni. Magazynami protein są także mięśnie nóg i klatki piersiowej.
Przebudowa ptaków
Pokrzewki ogrodowe, lecąc z Europy do Afryki, tracą jedną piątą masy mięśni piersiowych i nóg oraz prawie 40 proc. masy przewodu pokarmowego. Zięby podczas migracji redukują wątrobę o połowę. Perkoz zausznik lecący z Ameryki Północnej do Południowej zmniejsza wątrobę, żołądek i skraca jelita; biegus wielki w drodze z Australii do Chin redukuje wszystkie organy wewnętrzne poza płucami i mózgiem. Podobne zjawisko fizjologiczne zaobserwowano u muchołówek żałobnych, piecuszków i jaskółek dymówek. Najprawdopodobniej zmniejszeniu ulegają narządy wewnętrzne większości migrujących ptaków.
Po dotarciu do celu podróży ptaki prawie nie jedzą. Nie mogą trawić. Czekają, aż żołądek, jelita i wątroba się odbudują. Regeneracja postępuje szybko i układ pokarmowy wraca do normalnych rozmiarów nawet po dwóch dniach. Jeszcze niedawno tak duża metamorfoza w budowie tych zwierząt wydawała się naukowcom niemożliwa.
Więcej możesz przeczytać w 31/2006 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
