Jakie masz pytanie?

lub

Co by się stało, gdyby człowiek miał temperaturę ciała wyższą o 0,2°C, ciśnienie krwi o 8 mmHg niższe, żyły i aortę szersze o około 0,5 mm, pozyskiwał o 16 kJ więcej energii z tłuszczów zwierzęcych oraz posiadał dodatkowe organy: trzustkę cukroidalną (produkującą norinsulinę) i kalimbę (produkującą hormon akomodacji), a także jedno oko widzące w ultrafiolecie, drugie w podczerwieni, dodatkowe oko nad nosem widzące o połowę słabiej niż obecne oraz słuch o połowę słabszy?

biologia spekulatywna człowieka modyfikacje ludzkiej fizjologii ewolucja ludzkich zmysłów
avatar

Gość (37.30.*.*)



Odpowiedź:

Wyobrażenie sobie alternatywnej wersji ludzkiej fizjologii to fascynujące ćwiczenie z zakresu biologii spekulatywnej. Gdybyśmy wprowadzili zestaw zmian, o które pytasz — od parametrów układu krwionośnego, przez zupełnie nowe organy, aż po radykalnie zmienione zmysły — otrzymalibyśmy istotę, która funkcjonowałaby w sposób niemal obcy współczesnemu Homo sapiens. Taki człowiek byłby prawdopodobnie lepiej przystosowany do ekstremalnych warunków przetrwania, ale jego codzienne doświadczanie świata byłoby całkowicie inne.

Układ krwionośny i metabolizm: wydajność na nowym poziomie

Podniesienie stałej temperatury ciała o 0,2°C (czyli do poziomu około 36,8°C jako standardu) mogłoby wydawać się kosmetyczną zmianą, ale w skali całego organizmu oznacza to przyspieszenie reakcji chemicznych. Wyższa temperatura często wiąże się z szybszym metabolizmem. W połączeniu z szerszymi naczyniami krwionośnymi (aorta i żyły szersze o 0,5 mm) oraz niższym ciśnieniem krwi (o 8 mmHg), otrzymujemy system o znacznie mniejszym oporze hydraulicznym.

W fizyce płynów (prawo Poiseuille'a) nawet niewielkie zwiększenie promienia naczynia drastycznie zmniejsza opór, jaki krew stawia sercu. Niższe ciśnienie przy szerszych "rurach" oznaczałoby, że serce tak zmodyfikowanego człowieka pracowałoby znacznie lżej, co mogłoby teoretycznie wydłużyć jego żywotność. Z drugiej strony, niższe ciśnienie mogłoby powodować problemy z szybkim dostarczaniem tlenu do mózgu przy nagłym wstawaniu.

Prawdziwa rewolucja zachodzi jednak w energetyce. Standardowo 1 gram tłuszczu dostarcza nam około 37 kJ energii. Jeśli organizm potrafiłby pozyskać dodatkowe 16 kJ, wydajność energetyczna wzrosłaby do 53 kJ na gram.

Obliczenie wydajności energetycznej:

  1. Standardowa energia z tłuszczu: $37\text{ kJ/g}$
  2. Dodatkowa energia: $16\text{ kJ/g}$
  3. Sumaryczna energia: $37 + 16 = 53\text{ kJ/g}$
  4. Procentowy wzrost wydajności: $(16 / 37) \cdot 100% \approx 43,2%$

Taka osoba mogłaby przeżyć znacznie dłużej bez jedzenia, korzystając z własnych zapasów tkanki tłuszczowej, lub potrzebowałaby o niemal połowę mniej tłustych posiłków, by utrzymać tę samą aktywność co my.

Tajemnicze organy: trzustka cukroidalna i kalimba

Wprowadzenie nowych organów to wejście w sferę czystej fantastyki biologicznej, ponieważ "trzustka cukroidalna" i "kalimba" nie istnieją w ziemskiej anatomii. Możemy jednak spróbować wydedukować ich funkcję na podstawie nazw hormonów, które miałyby produkować.

Trzustka cukroidalna i norinsulina
Przedrostek "nor-" w biochemii (jak w przypadku adrenaliny i noradrenaliny) często sugeruje substancję o nieco innej strukturze, działającą bardziej miejscowo lub będącą prekursorem. Norinsulina mogłaby być "super-insuliną" — hormonem, który stabilizuje poziom cukru w sposób znacznie bardziej precyzyjny niż zwykła insulina, eliminując całkowicie zjawisko "zjazdu cukrowego" po posiłku. Dzięki niej gospodarka energetyczna przy tak wysokokalorycznym spalaniu tłuszczu byłaby idealnie zrównoważona.

Kalimba i hormon akomodacji
Choć kalimba to instrument muzyczny, w tym kontekście pełni rolę gruczołu. Hormon akomodacji mógłby wpływać na elastyczność tkanek, ale najbardziej prawdopodobne jest jego powiązanie ze wzrokiem. Akomodacja to zdolność oka do widzenia z różnych odległości. Przy tak skomplikowanym systemie wizualnym (UV, podczerwień, trzecie oko), hormon ten byłby niezbędny, aby mózg mógł błyskawicznie przełączać się między różnymi trybami widzenia i ogniskować obraz z trzech różnych źródeł o różnej charakterystyce optycznej.

Zmysły: świat w barwach, których nie znamy

Największą barierą dla takiego człowieka byłaby percepcja. Posiadanie jednego oka widzącego w ultrafiolecie (UV), a drugiego w podczerwieni (IR), stworzyłoby ogromny problem dla mózgu w kwestii widzenia stereoskopowego (głębi).

  • Oko UV: Pozwalałoby widzieć ślady moczu zwierząt, wzory na kwiatach niewidoczne dla nas oraz stopień nasłonecznienia. Świat byłby pełen jaskrawych, "fluorescencyjnych" detali.
  • Oko IR: Działałoby jak naturalny noktowizor. Taki człowiek widziałby ciepło — sylwetki zwierząt w całkowitej ciemności czy rury z gorącą wodą w ścianach.
  • Trzecie oko nad nosem: Widzące o połowę słabiej, pełniłoby prawdopodobnie rolę pomocniczą, stabilizując obraz i pomagając w orientacji przestrzennej, której nie zapewniałyby oczy UV/IR (ponieważ każde z nich dostarczałoby zupełnie inny obraz).

Niestety, ten "super-wzrok" byłby okupiony słabym słuchem. Słuch o połowę słabszy od obecnego oznaczałby, że szept byłby niesłyszalny, a normalna rozmowa brzmiałaby jak bardzo ciche mruczenie. Taka istota żyłaby w świecie niemal całkowitej ciszy, polegając głównie na niezwykle bogatych bodźcach wizualnych.

Ciekawostka: czy to w ogóle możliwe?

W świecie przyrody istnieją zwierzęta, które posiadają niektóre z tych cech. Pszczoły widzą w ultrafiolecie, a niektóre węże (np. grzechotniki) posiadają receptory podczerwieni. Jednak połączenie tych wszystkich cech w jednym organizmie wymagałoby ogromnej mocy obliczeniowej mózgu. Przetwarzanie obrazu, w którym lewe oko widzi "ciepło", a prawe "chemiczne wzory kwiatów", przy jednoczesnym wsparciu słabego trzeciego oka, prawdopodobnie doprowadziłoby do ewolucyjnego powiększenia płatów potylicznych w mózgu.

Taki człowiek byłby idealnym nocnym łowcą, odpornym na chłód i niezwykle wydajnym energetycznie, ale prawdopodobnie miałby trudności z komunikacją werbalną i budowaniem relacji społecznych w sposób, jaki znamy dzisiaj. Byłaby to istota żyjąca w barwnym, gorącym, ale bardzo cichym świecie.

Podziel się z innymi: