Jakie masz pytanie?

lub

O ile musiałaby zmienić się temperatura ciała człowieka oraz jakie inne zmiany wewnętrzne musiałyby w nim zajść, aby mógł on przebywać na zewnątrz bez ubrania, zakładając, że posiada worek powietrzny o pojemności 1,5–1,6 l, wazelinę, ślininę, dodatkowe żebro, pierwszą komorę żołądka z kamieniami żołądkowymi oraz enzymy: atropinoesterazę (esterazę atropinową) i oksygenazę kauczukową (RoxA / Lcp)?

ewolucja ludzkiego organizmu adaptacje do ekstremów biologiczne mechanizmy przetrwania
avatar

Gość (37.30.*.*)



Odpowiedź:

Wyobraźmy sobie istotę, która na pierwszy rzut oka przypomina człowieka, ale jej wnętrze skrywa zestaw cech rodem z pogranicza biologii ekstremalnej i science-fiction. Aby taki organizm mógł swobodnie przebywać na zewnątrz bez ubrania w różnych warunkach klimatycznych, nie wystarczy prosta zmiana temperatury ciała. Potrzebna byłaby całkowita rewolucja metaboliczna i strukturalna.

Temperatura ciała a granice przetrwania

Standardowa temperatura ciała człowieka (ok. 36,6°C) jest wynikiem ewolucyjnego kompromisu między wydajnością enzymów a kosztem energetycznym utrzymania ciepła. Gdybyśmy chcieli biegać nago przy temperaturze bliskiej zeru, nasza temperatura wewnętrzna nie musiałaby się drastycznie zmienić – wręcz przeciwnie, jej spadek o zaledwie kilka stopni prowadzi do hipotermii i śmierci.

Kluczem nie jest zmiana „nastawy” termometru, ale rozszerzenie tzw. strefy termoneutralnej. Dla nagiego człowieka wynosi ona zazwyczaj od 25°C do 30°C. Aby ją obniżyć, organizm musiałby drastycznie przyspieszyć metabolizm (termogeneza drżeniowa i bezdrżeniowa), co z kolei wymagałoby ogromnych ilości paliwa – i tu z pomocą przychodzą wspomniane modyfikacje żołądka.

Worek powietrzny jako izolator i wymiennik

Worek powietrzny o pojemności 1,5–1,6 litra to fascynujący dodatek. U ptaków worki te służą do wydajniejszego oddychania, ale u naszego „nowego człowieka” mogłyby pełnić funkcję izolacyjną. Powietrze jest doskonałym izolatorem ciepła. Taki worek, umiejscowiony strategicznie w klatce piersiowej lub jamie brzusznej, mógłby chronić kluczowe organy przed wychłodzeniem, działając jak wewnętrzna warstwa „pianki” do nurkowania.

Dodatkowe żebro prawdopodobnie pełniłoby funkcję ochronną dla tego worka lub stabilizowało klatkę piersiową przy zwiększonym ciśnieniu wewnętrznym. Warto zauważyć, że dodatkowe żebra (np. żebro szyjne) u współczesnych ludzi bywają problematyczne, ale w tym przypadku byłoby ono ewolucyjnym wzmocnieniem konstrukcji podtrzymującej nowe narządy.

Dieta ekstremalna: kamienie żołądkowe i enzymy

To tutaj dzieje się prawdziwa magia biologiczna. Posiadanie pierwszej komory żołądka z kamieniami żołądkowymi (gastrolitami) sugeruje, że taki człowiek nie żywiłby się tylko owocami i mięsem. Gastrolity służą do mechanicznego rozcierania twardego pokarmu – u dinozaurów czy dzisiejszych ptaków pozwalają na trawienie twardych roślin i nasion.

Obecność specyficznych enzymów rzuca nowe światło na to, co mogłoby lądować na talerzu:

  • Atropinoesteraza: Ten enzym pozwala na neutralizację atropiny, toksyny występującej m.in. w wilczej jagodzie czy bieluniu. Dzięki niemu organizm mógłby spożywać rośliny, które dla zwykłego człowieka są śmiertelną trucizną.
  • Oksygenaza kauczukowa (RoxA / Lcp): To absolutny ewenement. Enzymy te pozwalają na rozkład naturalnego kauczuku (poliizoprenu). W praktyce oznacza to, że taki człowiek mógłby czerpać energię z jedzenia lateksu i produktów gumowych.

Połączenie tych cech sugeruje organizm zdolny do przetrwania w skrajnie ubogich środowiskach, gdzie jedynym dostępnym pożywieniem są toksyczne rośliny lub... porzucone odpady przemysłowe.

Wazelina i ślinina – biologiczna bariera ochronna

Skóra człowieka jest cienka i przepuszczalna. Aby przebywać nago na zewnątrz, potrzebujemy bariery. Wspomniana wazelina i „ślinina” (prawdopodobnie rodzaj gęstego, śluzowatego wydzielania) pełniłyby rolę sebum o zwiększonej lepkości.

Taka warstwa na skórze:

  1. Hamuje parowanie wody: Parowanie to proces endotermiczny, który drastycznie wychładza organizm. „Biowazelina” zatrzymywałaby ciepło przy skórze.
  2. Chroni przed wilgocią: Zapobiega przemoczeniu skóry, co w zimnym klimacie jest wyrokiem śmierci.
  3. Działa antybakteryjnie: W trudnych warunkach zewnętrznych skóra jest narażona na infekcje.

Jakie inne zmiany wewnętrzne byłyby niezbędne?

Mimo posiadania worków powietrznych i enzymów, organizm musiałby przejść jeszcze kilka modyfikacji:

Przebudowa układu krwionośnego

Konieczna byłaby znacznie sprawniejsza wazokonstrykcja (kurczenie naczyń krwionośnych) w kończynach, aby krew nie oddawała ciepła do otoczenia, oraz obecność tzw. sieci dziwnej (rete mirabile) – systemu wymienników ciepła, który ogrzewa krew wracającą z kończyn do serca.

Brunatna tkanka tłuszczowa (BAT)

Dorosły człowiek ma jej niewiele. Nasz model musiałby mieć jej ogromne zapasy. Tkanka ta nie służy do magazynowania energii, ale do jej bezpośredniego spalania w celu wytworzenia ciepła. To „biologiczny grzejnik”, który w połączeniu z energią z trawienia kauczuku pozwalałby utrzymać temperaturę 36,6°C nawet w mroźne dni.

Zmiana struktury potu

Tradycyjne pocenie się byłoby zabójcze w zimnym klimacie. Organizm musiałby niemal całkowicie zrezygnować z chłodzenia przez parowanie na rzecz termoregulacji sterowanej przepływem krwi i oddychaniem przez worki powietrzne.

Ciekawostka: Czy to w ogóle możliwe?

Choć brzmi to jak opis potwora z horroru, wiele z tych cech występuje w przyrodzie. Zające potrafią neutralizować atropinę dzięki atropinoesterazie, a bakterie z rodzaju Steroidobacter czy Xanthomonas faktycznie wykorzystują enzymy RoxA do „zjadania” gumy.

Gdybyśmy połączyli te wszystkie cechy w jednym organizmie, otrzymalibyśmy istotę o niezwykle wysokim tempie przemiany materii, zdolną do zasiedlania toksycznych nieużytków, która zamiast ubrań polega na grubej warstwie naturalnych wydzielin i wewnętrznych systemach izolacji powietrznej. Taki „człowiek” nie musiałby zmieniać temperatury ciała – on stałby się po prostu żywym, samowystarczalnym reaktorem chemicznym.

Podziel się z innymi: