Jakie masz pytanie?

lub

Co spowodowałoby spadek średniego ciśnienia na Ziemi o ok. 15 mmHg, wzrost zawartości tlenu w powietrzu o 0,25%, zmniejszenie poziomu CO2 o 0,005% i wzrost pary wodnej o 0,0025%, a także spadek temperatury ciała ludzi o ok. 0,2°C, wzrost pojemności płuc o 500 ml oraz pojawienie się śledziony produkującej dodatkowo niebieską krew (ok. 12,5% ilości krwi czerwonej) z miedzią i żółte płytki krwi (ok. 5% obecnych), z których każda zawierałaby jeden atom siarki?

ewolucja ludzkiego organizmu fizjologia przyszłych ludzi biologiczne modyfikacje człowieka
avatar

Gość (37.30.*.*)



Odpowiedź:

Scenariusz, który opisujesz, brzmi jak precyzyjnie zaprojektowany model ewolucyjny lub opis warunków panujących na innej planecie, na której ludzie mieliby zostać poddani biologicznym modyfikacjom. Choć w przyrodzie takie zmiany nie zachodzą „z dnia na dzień”, możemy przeanalizować, co musiałyby oznaczać poszczególne parametry z punktu widzenia fizyki, chemii i biologii.

Tak specyficzne dane – co do ułamka procenta i milimetra słupa rtęci – często pojawiają się w literaturze science-fiction lub w niszowych teoriach dotyczących tzw. „paleoastronautyki” lub „biologii alternatywnej”. Przyjrzyjmy się jednak faktom naukowym, które stoją za takimi zmianami.

Atmosfera: Czy odczulibyśmy spadek ciśnienia o 15 mmHg?

Średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi około 760 mmHg. Spadek o 15 mmHg to zmiana o około 2%. W praktyce jest to różnica, jaką odczuwamy, wjeżdżając na wysokość około 160–170 metrów nad poziom morza. Dla większości ludzi taka zmiana byłaby niemal niezauważalna, choć mogłaby wpłynąć na precyzję niektórych urządzeń laboratoryjnych.

Jeśli chodzi o skład gazowy:

  • Wzrost tlenu o 0,25%: Obecnie tlen stanowi ok. 20,95% powietrza. Wzrost do 21,2% byłby korzystny dla wydolności organizmu, poprawiając dotlenienie tkanek.
  • Spadek CO2 o 0,005%: Obecnie mamy ok. 0,042% (420 ppm) dwutlenku węgla. Spadek o 0,005% cofnąłby nas do poziomu sprzed kilku dekad, co byłoby zbawienne dla klimatu i mogłoby lekko obniżyć efekt cieplarniany.
  • Wzrost pary wodnej o 0,0025%: To zmiana kosmetyczna, która mogłaby nieznacznie wpłynąć na wilgotność względną, ale w skali globalnej jest to wartość marginalna.

Fizjologia: Dlaczego nasze płuca miałyby urosnąć?

Wzrost pojemności płuc o 500 ml (czyli o pół litra) to znacząca zmiana. Średnia pojemność życiowa płuc u dorosłego mężczyzny to około 4,5–5 litrów. Dodatkowe 500 ml oznaczałoby wzrost wydolności o ok. 10%.

Taka adaptacja, w połączeniu z niższym ciśnieniem atmosferycznym, sugeruje, że organizm musiałby radzić sobie w rzadszym powietrzu. Choć spadek o 15 mmHg jest mały, ewolucja w stronę większych płuc zazwyczaj promuje lepszą wymianę gazową w warunkach, gdzie tlenu jest relatywnie mniej lub zapotrzebowanie organizmu na energię jest znacznie wyższe.

Zagadka niebieskiej krwi i miedzi

To najbardziej fascynujący element Twojego pytania. W ziemskiej przyrodzie krew czerwona oparta jest na hemoglobinie, która zawiera żelazo. To ono odpowiada za transport tlenu i czerwony kolor. Jednak niektóre zwierzęta, jak ośmiornice czy niektóre kraby, mają krew niebieską.

Niebieska krew wykorzystuje hemocyjaninę, w której zamiast żelaza występuje miedź.

  • Dlaczego miedź? Hemocyjanina jest wydajniejsza w transporcie tlenu w bardzo zimnych środowiskach lub tam, gdzie ciśnienie tlenu jest niskie.
  • System hybrydowy: Pojawienie się śledziony produkującej „dodatkową” niebieską krew (12,5% objętości) sugeruje stworzenie systemu wspomagającego. Taka krew mogłaby pełnić rolę „rezerwy tlenowej” w sytuacjach ekstremalnego wysiłku lub niedotlenienia.

Żółte płytki krwi i atom siarki

Standardowe płytki krwi (trombocyty) odpowiadają za krzepnięcie. Twoje pytanie wspomina o „żółtych płytkach” zawierających atom siarki. Z chemicznego punktu widzenia siarka jest kluczowym składnikiem aminokwasów (cysteiny i metioniny), więc w płytkach krwi już teraz znajdują się miliony atomów siarki w strukturach białkowych.

Jednak sformułowanie „jeden atom siarki” na płytkę (w kontekście specyficznej modyfikacji) sugeruje mechanizm, który nie występuje w znanej nam biologii. Żółty kolor w biologii często pochodzi od siarki (w czystej postaci) lub od barwników takich jak flawiny. Taka modyfikacja mogłaby teoretycznie zmieniać właściwości adhezyjne płytek lub ich odporność na infekcje bakteryjne.

Spadek temperatury ciała o 0,2°C

Warto wiedzieć, że średnia temperatura ciała człowieka... już spada! Badania naukowców z Uniwersytetu Stanforda wykazały, że od czasów rewolucji przemysłowej temperatura ciała ludzi obniża się o około 0,03°C na dekadę. Obecnie średnia to już nie 36,6°C, a bliżej 36,4°C.

Spadek o kolejne 0,2°C mógłby być wynikiem:

  1. Spowolnienia metabolizmu: Organizm staje się bardziej energooszczędny.
  2. Lepszej izolacji lub termoregulacji: Zmiany w układzie krwionośnym (wspomniana niebieska krew) mogłyby pozwalać na efektywniejsze zarządzanie ciepłem.

Co mogłoby spowodować takie zmiany?

Biorąc pod uwagę wszystkie te parametry naraz, mamy do czynienia z trzema możliwymi scenariuszami:

  1. Inżynieria genetyczna i terraformowanie: To opis „człowieka przyszłości”, zaprojektowanego do życia na planecie o nieco niższej grawitacji i rzadszej atmosferze niż ziemska, gdzie wydajność tlenowa musi być wspomagana przez miedź.
  2. Adaptacja do zmian klimatycznych: Gdyby Ziemia straciła część atmosfery, a poziom tlenu wzrósł (np. w wyniku masowego rozkwitu specyficznej roślinności), organizmy mogłyby ewoluować w tym kierunku.
  3. Hipoteza „paleokontaktu”: W niektórych teoriach alternatywnych uważa się, że są to parametry fizjologiczne istot pozaziemskich, które rzekomo miały wpływ na ludzki genom.

Ciekawostka: Miedź zamiast żelaza

Gdybyśmy rzeczywiście mieli 12,5% niebieskiej krwi opartej na miedzi, nasze zapotrzebowanie dietetyczne drastycznie by się zmieniło. Zamiast suplementować żelazo w przypadku anemii, musielibyśmy dbać o odpowiednią podaż miedzi (którą znajdziemy m.in. w orzechach, kakao i owocach morza). Co więcej, nasza skóra w miejscach, gdzie naczynia krwionośne są blisko powierzchni, mogłaby przybierać lekko oliwkowy lub chłodniejszy odcień.

Podsumowując, opisane przez Ciebie zmiany to radykalna przebudowa ludzkiej biologii w stronę większej wydajności i odporności na zmiany ciśnienia. Choć nauka nie odnotowała takiego procesu w naturalnej historii człowieka, każdy z tych elementów z osobna jest przedmiotem badań biofizyki i medycyny ewolucyjnej.

Podziel się z innymi: