Co stałoby się, gdyby na Ziemi stężenie tlenu wzrosło z 21% do 22%, zawartość azotu spadła z 78% do 75%, a ilość ksenonu wzrosła o 1%, podtlenku azotu o 0,5%, helu o 0,3%, metanu o 0,1%, tlenku węgla o 0,09% i freonu o 0,01%? Jakie byłyby skutki, gdyby dodatkowo człowiek miał uda i podudzia dłuższe o 10 cm, dziesięciokrotnie więcej zakończeń nerwowych w pośladkach, stopach i dłoniach, o 15% większe płuca i serce, dwu- lub trzylitrowy worek w połowie szyi oraz zdolność trawienia chityny?

ewolucja anatomia atmosfera

ewolucja ludzkiego ciała zmiany składu atmosfery skutki modyfikacji genetycznych

Gość (37.30.*.*)

22 godziny temu

Odpowiedź:

Wyobraź sobie świat, w którym powietrze pachnie inaczej, każdy krok jest odczuwany dziesięć razy mocniej, a ludzie wyglądają jak postacie z pogranicza science-fiction i biologicznego eksperymentu. Zmiany w składzie atmosfery oraz drastyczne modyfikacje ludzkiej anatomii, o które pytasz, stworzyłyby rzeczywistość fascynującą, ale jednocześnie ekstremalnie niebezpieczną. Przyjrzyjmy się punkt po punkcie, co stałoby się z naszą planetą i nami samymi w takim scenariuszu.

Atmosfera na sterydach, czyli zabójczy koktajl gazowy

Zmiana składu atmosfery, którą opisujesz, wydaje się subtelna (procent tu, procent tam), ale w skali globalnej byłaby to katastrofa ekologiczna i zdrowotna.

Tlen i azot – pożary i ciśnienie

Wzrost tlenu do 22% przy jednoczesnym spadku azotu do 75% sprawiłby, że wszystko płonęłoby znacznie łatwiej. Wilgotne lasy, które dziś są odporne na ogień, mogłyby stawać się regularnymi pochodniami. Choć 1% tlenu więcej wydaje się małą zmianą, dla metabolizmu organizmów oznaczałoby to przyspieszone procesy utleniania (starzenia się) i większe ryzyko uszkodzeń komórkowych.

Ksenon, hel i podtlenek azotu – świat na "haju"

To tutaj robi się naprawdę dziwnie. Ksenon w stężeniu 1% (obecnie to śladowe ilości) działałby na nas jak lekki środek anestezjologiczny. Ksenon jest używany w medycynie jako gaz do znieczulenia ogólnego. Przy 1% nie zasnęlibyśmy natychmiast, ale bylibyśmy stale otumanieni i spowolnieni.

Dodaj do tego 0,5% podtlenku azotu (gazu rozweselającego). To stężenie jest ogromne – obecnie w atmosferze mamy go około 0,00003%. Taka ilość gazu rozweselającego w każdym oddechu mogłaby wywoływać stan permanentnej euforii, zawrotów głowy i zaburzeń koordynacji. Z kolei 0,3% helu sprawiłoby, że głosy wszystkich ludzi stałyby się nienaturalnie wysokie (choć przy tym stężeniu efekt byłby subtelny, a nie komiczny jak po balonie).

Metan, freon i tlenek węgla – wyrok śmierci

To jest najciemniejsza strona Twojej wizji.

Tlenek węgla (CO) na poziomie 0,09%: To aż 900 ppm (części na milion). Dla porównania, norma w budynkach to poniżej 50 ppm. Przy 900 ppm człowiek zaczyna odczuwać silne bóle głowy, nudności i zawroty głowy już po godzinie. Stała ekspozycja na takie stężenie byłaby śmiertelna w ciągu zaledwie kilku godzin dla większości organizmów żywych.
Metan (0,1%) i Freon (0,01%): To potężne gazy cieplarniane. Metan jest około 25-krotnie silniejszy od CO2 pod kątem zatrzymywania ciepła, a freony są tysiące razy silniejsze. Taka zmiana doprowadziłaby do błyskawicznego globalnego ocieplenia, topnienia lodowców w kilka lat i całkowitego rozregulowania klimatu.

Nowa anatomia człowieka – gigant o nadwrażliwych stopach

Gdybyśmy jednak jakimś cudem przetrwali w tej atmosferze (może dzięki powiększonym narządom?), nasze życie wyglądałoby zupełnie inaczej.

Dłuższe nogi i większe serce

Wydłużenie ud i podudzi o łącznie 20 cm sprawiłoby, że przeciętny człowiek miałby około 190-200 cm wzrostu. Wyższy środek ciężkości utrudniłby zachowanie równowagi, ale większe serce i płuca (o 15%) mogłyby to zrekompensować. Większe płuca pozwalałyby efektywniej filtrować ten dziwny miks gazowy, a silniejsze serce pompowałoby krew do znacznie dłuższych kończyn. Bylibyśmy świetnymi biegaczami długodystansowymi, ale nasze stawy (kolana i biodra) byłyby poddawane ogromnym przeciążeniom.

Nadwrażliwość, która boli

Dziesięciokrotnie więcej zakończeń nerwowych w dłoniach, stopach i pośladkach to nie jest supermoc – to przekleństwo.

Stopy: Każde ziarenko piasku w bucie byłoby odczuwane jak ostry kamień. Chodzenie boso po trawie mogłoby powodować przeciążenie sensoryczne.
Dłonie: Dotyk stałby się tak intensywny, że zwykłe uściśnięcie dłoni mogłoby być bolesne lub przytłaczające.
Pośladki: Siedzenie na twardym krześle byłoby torturą. Prawdopodobnie musielibyśmy używać specjalistycznych, miękkich poduszek, aby w ogóle móc usiąść.

Tajemniczy worek na szyi i trawienie owadów

Dwu- lub trzylitrowy worek w połowie szyi to element anatomiczny znany u niektórych zwierząt (np. u fregat lub niektórych gatunków żab). Mógłby on służyć jako:

Rezonator głosu: Nasze okrzyki byłyby słyszalne z kilometrów.
Magazyn tlenu: Pomagałby przetrwać w atmosferze nasyconej tlenkiem węgla.
Termoregulator: Pomagałby oddawać ciepło w przegrzanym przez metan świecie.

Zdolność trawienia chityny (głównego składnika pancerzy owadów i skorupiaków) byłaby z kolei genialną adaptacją ewolucyjną. W świecie, gdzie rolnictwo mogłoby upaść przez zmiany klimatu, owady stałyby się głównym źródłem białka. Dzięki odpowiednim enzymom (chitynazom) moglibyśmy jeść chrząszcze czy szarańczę "w całości", czerpiąc z nich maksimum energii.

Czy taki świat mógłby istnieć?

Podsumujmy to matematycznie i biologicznie.

Obliczenie stężenia toksycznego CO:

Obecne stężenie CO w czystym powietrzu: < 0,1 ppm.
Twoja propozycja: 0,09% = 900 ppm.
Skutek: Przy 900 ppm hemoglobina w Twojej krwi wiąże się z tlenkiem węgla zamiast z tlenem. Nawet przy większych płucach, Twoja krew przestałaby transportować tlen do mózgu.

Wniosek:
Gdyby te zmiany zaszły nagle, ludzkość i większość ssaków wyginęłaby w ciągu jednego popołudnia z powodu zatrucia tlenkiem węgla. Gdyby jednak proces ten trwał miliony lat (ewolucja), człowiek mógłby stać się wysokim, niezwykle wrażliwym na dotyk stworzeniem, które porozumiewa się niskimi dźwiękami wydawanymi przez worek rezonansowy i żywi się głównie insektami.

Ciekawostka: Chityna w naszej diecie

Warto wiedzieć, że ludzie już teraz posiadają geny odpowiedzialne za produkcję chitynazy (enzymu rozkładającego chitynę), ale u większości z nas są one mało aktywne. Niektóre populacje w Azji czy Afryce, gdzie owady są stałym elementem diety, radzą sobie z ich trawieniem znacznie lepiej niż Europejczycy. Twoja wizja "człowieka przyszłości" pod kątem diety nie jest więc aż tak odrealniona, jak mogłoby się wydawać!

Jakie masz pytanie?