Πώς οι φάλαινες κρατούν την ανάσα τους για ώρα

Επιστήμονες αναφέρουν ότι έλυσαν το μυστήριο σχετικά με το πώς τα θαλάσσια θηλαστικά αποθηκεύουν αρκετό οξυγόνο ώστε να κρατούν την αναπνοή τους ως και για μια ώρα.
Η ερευνητική ομάδα από το Ινστιτούτο Ολοκληρωμένης Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ μελέτησε τη μυογλοβίνη, μια πρωτεΐνη που εμπλέκεται στην αποθήκευση του οξυγόνου στους μυς των θηλαστικών.
Ανακάλυψε, όπως ανέφερε με δημοσίευσή της στην επιθεώρηση «Science», ότι στις φάλαινες και στις φώκιες, η πρωτεΐνη διαθέτει ειδικές «αντικολλητικές» ιδιότητες. Με τον τρόπο αυτό τα συγκεκριμένα θηλαστικά καταφέρνουν να αποθηκεύουν τεράστιες ποσότητες οξυγόνου στους μυς τους χωρίς να προκαλείται… μποτιλιάρισμα μυογλοβίνης και τελικώς υπερφόρτωση των μυών με συνέπεια την απώλεια της λειτουργίας τους.
Ο δρ Μάικλ Μπέρενμπρινκ που συμμετείχε στη μελέτη ανέφερε ότι οι επιστήμονες αναρωτιούνταν επί μακρόν πώς τα θαλάσσια θηλαστικά καταφέρνουν να αποθηκεύουν τόσο μεγάλες ποσότητες μυογλοβίνης στο σώμα τους.  «Σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις οι πρωτεΐνες τείνουν να κολλούν η μια με την άλλη, έτσι προσπαθήσαμε να κατανοήσουμε πώς οι φώκιες και οι φάλαινες είναι σε θέση να αποθηκεύουν ολοένα και μεγαλύτερες ποσότητες μυογλοβίνης στους μυς τους χωρίς να παρατηρείται απώλεια της μυϊκής λειτουργίας» ανέφερε ο ερευνητής στο βρετανικό ειδησεογραφικό πρακτορείο BBC News.
Μελέτη σε θηλαστικά στεριάς και θάλασσας
Οι επιστήμονες από το Λίβερπουλ εξήγαγαν μυογλοβίνη από τους μυς διαφορετικών θηλαστικών – από τις αγελάδες που… πατούν στη στεριά, ως τις ημι-υδρόβιες ενυδρίδες και τις υδρόβιες φάλαινες-φυσητήρες. Με τον τρόπο αυτό οι ερευνητές αναζήτησαν την εξελικτική ιστορία 200 εκατομμυρίων ετών σε ό,τι αφορούσε τις μεταβολές της μυογλοβίνης στον οργανισμό των θηλαστικών εκείνων που βουτούν βαθιά στη θάλασσα. Αποκαλύφθηκε ότι οι καλύτεροι «δύτες» που κρατούν για ώρα την ανάσα τους είναι αυτοί που στο πλαίσιο της εξέλιξης ανέπτυξαν μια ποικιλία μυογλοβίνης που δεν «κολλά».
Χημικό «τρικ»
Το μυστικό, σύμφωνα με τον δρα Μπέρενμπρινκ, ήταν ένα λεπτό αλλά ζωτικής σημασίας χημικό «τρικ»: η μυογλοβίνη των θαλάσσιων θηλαστικών είναι θετικά φορτισμένη. «Το γεγονός αυτό έχει σημαντικές συνέπειες. Όπως συμβαίνει με τους ίδιους πόλους ενός μαγνήτη, οι πρωτεΐνες απωθούν η μια την άλλη» εξήγησε ο ερευνητής και προσέθεσε: «Έτσι τα ζώα αυτά καταφέρνουν να αποθηκεύουν πραγματικά μεγάλες συγκεντρώσεις της πρωτεΐνης στους μυς τους αποφεύγοντας το να κολλήσουν μεταξύ τους οι πρωτεΐνες και να ‘φράξουν’ τους μυς».
Το νέο εύρημα, σημείωσε ο επιστήμονας, δείχνει το πώς συντελέστηκε η μετάβαση των ζώων της στεριάς προς το υδάτινο περιβάλλον. «Μας επιτρέπει επίσης να εκτιμήσουμε πόση ώρα κατάφερναν να βουτούν χωρίς ανάσα οι αρχαίοι πρόγονοι των φαλαινών. Μπορούμε να εξετάσουμε τα απολιθώματα και να προβλέψουμε τους χρόνους κατάδυσής τους».
Εφαρμογή στην ιατρική
Ωστόσο η νέα μελέτη μπορεί να έχει και πολύ πιο… σύγχρονες εφαρμογές στην ιατρική έρευνα. Αν οι ειδικοί επιτύχουν να αντιγράψουν τη φύση σε ό,τι αφορά τα θηλαστικά – «δύτες» των θαλασσών θα καταφέρουν να αναπτύξουν υγρά που θα μεταφέρουν οξυγόνο και θα μπορούν να εισάγονται στους ιστούς ασθενών όταν δεν είναι δυνατή η μετάγγιση αίματος.
Newsroom ΔΟΛ