3 książki za 34.99 oszczędź od 50%

Jak żyć w zgodzie z genami

Tekst
0
Recenzje
Przeczytaj fragment
Oznacz jako przeczytane
Jak czytać książkę po zakupie
Czcionka:Mniejsze АаWiększe Aa

Pot

Pot to w głównej mierze woda i gdyby nie bakterie, nie stanowiłby problemu. Gdyż, mimo że w pocie odnajdziemy również sole, białka, tłuszcze, węglowodany, mocznik, kwas mlekowy czy minerały, to dopiero bakterie, rozkładając te związki, wytwarzają specyficzny zapach – zależny nawet od naszej diety. Co ciekawe, nie wykrywamy samych związków chemicznych wydzielanych przez gruczoły potowe. Zdrajcą są bakterie żyjące na skórze, które przerabiają aminokwas leucynę, a ubocznym produktem ich metabolizmu jest kwas izowalerianowy – odczuwany jako nieprzyjemny zapach. Zwłaszcza przez kobiety... Jak wykazały badania, jedząc pokarmy bogate w białka zwierzęce (nie tylko mięso, lecz również mleko czy sery pleśniowe) oraz surową cebulę czy czosnek, będziemy intensywniej pachnieć.

Naukowcy postanowili zbadać, dlaczego część ludzi bardziej krzywi nos na zapach potu, a innym on nie przeszkadza. Odpowiedzialnego znaleziono w chromosomie 14, w uważanym za nieaktywny pseudogenie OR11H7P. U osób o słabszej zdolności wykrywania kwasu izowalerianowego gen jest nieaktywny, co i tak – w ograniczonym stopniu – pozwala im wyczuć kwas przy pomocy sąsiednich genów. Natomiast osoby bardziej wyczulone na zapach potu, miały aktywną co najmniej jedną jego kopię.

W poszukiwaniu feromonów

Z istnieniem związków nazywanych feromonami biolodzy zgadzają się – lecz tylko w odniesieniu do zwierząt. I to na niższym szczeblu ewolucyjnym. Raport National Academy of Sciences z 2003 roku podaje, że etymolodzy „złamali kod komunikacji feromonowej ponad 1600 gatunków owadów”. Naukowcy już pogodzili się z tym, że feromony mogą być nie tylko seksualnym wabikiem, lecz mogą również pomagać w identyfikacji stopnia pokrewieństwa lub alarmować o niebezpieczeństwie, a nawet wpływać na zmiany nastroju czy ustawienie wzajemnych relacji. Pierwszym feromonem odnalezionym u ssaków był feromon odpowiedzialny za agresję u myszy, który odkrył – a później sztucznie wytworzył – Milos Nowotny z Institute for Pheromone Research w Indiana University. Okazało się, że feromony ssaków są identyczne z feromonami owadów. L.E.L. „Bets” Rasmussen, biochemik z Oregon Health and Science University, udowodniła, że feromon płciowy, wykorzystywany przez 100 gatunków ciem, tę samą rolę pełni u... słoni azjatyckich.

Natomiast ostatnie badania Hiroaki Matsunami z Duke University z Durham w Karolinie Północnej wykazały, że i u człowieka te lotne związki mogą wpływać na podejmowanie decyzji. Zawarte w męskim pocie produkty rozpadu hormonu testosteronu, jednych ludzi może odrzucać, bowiem w ich odczuciu cuchnie jak mocz, inni nawet nie wyczują jego woni, a jeszcze innych może przyciągać, gdyż dla nich „pachnie” kwiatami lub wanilią. Tak różnorodne reakcje spowodowane są wariantami genu OR7D4, na różne sposoby kodującymi receptory węchowe. A owe składowe testosteronu to androstenon – feromon śliny knurów, silnie oddziałujący na lochy w trakcie kopulacji, oraz androstadion – regulujący poziom hormonów stresu u kobiet. „Te substancje są interesujące m.in. dlatego, że mogą być ludzkimi feromonami” – zauważa Hiroaki Matsunami.

Ile masz lat?

Mówi się, że zwierzęta wyczuwają nadchodzącą śmierć – wyjaśnienia szukając w metafizyce. A za podobną umiejętnością może „wisieć” nie kosa śmierci a zapach.

Badania przeprowadzone przez Johana Lundströma z Monell Chemical Senses Center z Filadelfii na grupie osób w różnym wieku wykazały, że człowiek – nawet po utracie wielu genów odpowiedzialnych za wykrywanie zapachów – jest w stanie określić wiek osoby jedynie na podstawie zapachu. Dla osób z najmłodszej grupy badanych, najłatwiej było określić wiek starszych ludzi, natomiast lata rówieśników lub osób w średnim wieku typowali już z mniejszą dokładnością.

Jak to możliwe? Zapach odbieramy poprzez wydzielany pot, a jego skład zmienia się wraz z wiekiem. Odpowiedzialne za to są apokrynowe gruczoły potowe (występujące pod pachami oraz w okolicach narządów płciowych i odbytu), tworzące się w naszych ciałach dopiero w wieku dojrzewania (stąd dzieci pachną zdecydowanie inaczej), wraz z upływem życia pracujące z coraz większą aktywnością.

Zapachy miłości i nienawiści

Może otwartość wobec innych ludzi również związana jest z... gorszym wyczuwaniem zapachów? Osoby o wrażliwym węchu otrzymują więcej sygnałów od innych organizmów, w tym intencji często ukrywanych przez właścicieli, zdradzanych jednak w śladach zapachowych. Często sposobem odniesienia sukcesu w zdobyciu pożywienia, powielaniu się, jest pozbycie się zapachu. Tak jak zwierzęta, które poprzez tarzanie się w ścierwie padłych zwierząt, błocie, starają się ukryć swój zapach, tak i człowiek wypracował metody maskowania. Używaniem dezodorantów, wód toaletowych, perfum.

Na czubku języka (zmysł smaku)

Dla niektórych doznania smakowe dostarczają więcej satysfakcji niż seks. Nie jest to pozbawione racjonalności, podobno nawet droga do miłości wiedzie przez żołądek.

Zmysł węchu pozwala określić nam w chmurze jakich związków chemicznych się znajdujemy. Z innym aspektem wyczuwania związków chemicznych mamy do czynienia w trakcie posiłku. Za ich analizę w postaci stałej odpowiada zmysł smaku, ostrzegając nas przed zjedzeniem niebezpiecznych dla zdrowia produktów (poprzez smak gorzki) lub zachęcając do spożywania artykułów wysokoenergetycznych (smak słodki). Lecz smaków jest więcej i nic dziwnego, że kuchnia może stać się pracownią artysty.

Smak odczuwamy głównie poprzez receptory smakowe (bowiem w procesie bierze również udział węch), wykrywających w pożywieniu obecność ważnych dla naszego metabolizmu grup substancji chemicznych. Do niedawna uważano, że są cztery rodzaje receptorów, kilka lat temu dodano piąty, a być może istnieje i szósty rodzaj receptorów. Nie oznacza to, że potrafimy wyczuwać dziesiątki czy setki tysięcy smaków.

Słodki smak to informacja, że pożywienie jest bogate w związki, z których możemy pobrać tanim kosztem dużo energii, zgromadzonej w węglowodanach, głównie cukrach prostych oraz dwucukrach. Już niemowlęta, mając taki wybór, potrafią porzucić picie mleka matki, wybierając roztwory o wyższym stężeniu cukru. Smak słony do umiejętność wykrycia w pożywieniu soli sodu i potasu; smaku kwaśnego – kwasów organicznych i nieorganicznych; smak gorzki oznacza alkaloidy i różne sole nieorganiczne. Długo debatowano czy smak umami, który można opisać jako „rosołowy” lub „mięsny”, pozostawiający przez długi czas wrażenie sytości, jest osobnym smakiem. Kwestię tę przesądziło odkrycie wyspecjalizowanych receptorów, czułych na obecność kwasu glutaminowego (w 2000 roku). Występuje głównie w mięsie, ale również w serach pleśniowych, grzybach oraz sosach kuchni azjatyckiej (rybnym i sojowym). Lecz to nie koniec... W 2006 roku zespół Russella Keasta z Deakin University, ogłosił, że odkrył receptory odpowiedzialne za wykrywanie w pożywieniu kwasów tłuszczowych. Do listy trzeba więc być może dopisać smak tłusty. Kłopoty z odnalezieniem smaku tłuszczowego, mogą wynikać z faktu, że nie wszyscy posiadamy podobne kubki smakowe, a ich brak może być odpowiedzią, dlaczego niektórzy nie powstrzymują się przed nadmiernym spożywaniem potraw tłustych (w procesie tym rolę odgrywa również wyczuwanie smaku słodkiego).

Oczywiście, wyczuwanie smaku to jedna sprawa, a reakcja na określony smak – to inna, zależna w dużym stopniu od mózgu, czyli nabytego doświadczenia. Smakami skłaniającymi nas do zjedzenia potrawy są głównie smaki słodki, umami oraz nie za mocno, lecz słony; natomiast smak gorzki, kwaśny oraz za bardzo słony, zniechęcają nas do jedzenia. Już przebywając w wodach płodowych zaczynają być kształtowane nasze nawyki smakowe. Skłonność Hindusów do pikantnych potraw, przez innych odbieranych jako nieprzyjemne, definiowana jest już przed ich urodzeniem.

Lecz i ten zmysł zależny jest od genów. Jeden z nich (TAS2R38), budujący receptory odpowiedzialne za wyczuwanie smaku gorzkiego, występuje aż w siedmiu wariantach. Ten przykład wystarczy, aby stwierdzić, że kucharze mają trudne zadanie – jak dogodzić tak zróżnicowanej grupie krytyków ich pracy. Wyjaśnia też, dlaczego kuchnia mamy smakuje nam najbardziej. Wszak odziedziczyliśmy po niej ten sam wariant genu.

Chociaż raz możemy powiedzieć, że jesteśmy lepiej wyposażeni niż niektóre ze zwierząt. Koty posiadają jedynie 470 kubków smakowych, psy już są bardziej wybredne, gdyż oceniają smak 1700 kubkami. Ale człowiek ocenia smak potraw aż dziewięcioma tysiącami czujników. Roślinożercy nie muszą wyczuwać smaku mięsa, lecz drapieżniki uzupełniają dietę mięsną roślinami. Wszystkożercy, jak człowiek, w różnych okresach rozwoju preferowali inny rodzaj diety – stąd może posiadamy kubki smakowe dla rozpoznania każdego rodzaju pożywienia.

Lecz najdziwniejszym może się wydawać obecność komórek smakowych poza językiem. Odnaleziono je również w żołądku, jelitach, trzustce, wątrobie, płucach oraz w nosie. Ich obecność w organach powiązanych z przetwarzaniem pożywienia można wytłumaczyć nadzorem procesu trawienia. Lecz kubki smakowe w płucach i nosie? Okazuje się, że zmysł smaku potrafi też pełnić inną rolę, w tym tak odległą od naszych wyobrażeń, jak walkę z infekcją bakteryjną. Odpowiedź znamy dzięki badaniom Noama Cohena z University of Pennsylvania, który postanowił wyjaśnić rolę kubków smaku gorzkiego w naszych nosach i górnych drogach oddechowych. Ich obecność w tych miejscach pomaga wykryć związki chemiczne wytwarzane przez bakterie, a dalszą reakcją jest kichanie, pozwalające w mechaniczny sposób pozbyć się patogenów, a w górnych drogach oddechowych uwolnienie tlenku azotu, zabijającego bakterie. Potwierdziły to badania genetyczne pacjentów. Osoby z czułym na smak gorzki wariantem receptora wspominanego już genu TAS2R38, przeziębiały się najrzadziej, natomiast osoby mało wrażliwe na smak gorzki, były częściej narażone na infekcję.

 

Wzrok (zmysł wzorku)

Do mózgu człowieka 40 procent informacji o świecie dociera poprzez oczy. Ale nie wszystkie zwierzęta posiadają oczy, a mimo to można powiedzieć, że widzą. A bardziej precyzyjnie – są wrażliwe na fale widzialne.

Jeżowce

Większość z nas kojarzy jeżowce z bólem oraz koniecznością zakładania twardego obuwia w ochronie przed ich kolcami, gdy przyjdzie nam ochota do kąpieli w morzach o zasoleniu większym niż 20%. Dla samego jeżowca kolce oprócz funkcji obronnych spełniają rolę nóg i kotwicy. To za ich pomocą przemieszczają się w poszukiwaniu jedzenia (jakiegokolwiek, mogą nim być zarówno bezkręgowce, rośliny, jak i martwa materia organiczna) oraz przytwierdzają się do dna. I chyba niewielu z nas podejrzewa, że jeżowce widzą. Nie mają oczu, nie mają mózgu, a jedynie prymitywny układ nerwowy, a mimo to potrafią chować się przed drapieżnikami w ciemnych zakamarkach.

To właśnie analiza genetyczna ujawniła istnienie 1500 receptorów światła, głównie w kolcach oraz w rurowych przyssawkach odnóży. „Wygląda na to, że cała powierzchnia ciała działa jak jedno, wielkie oko” – podsumował wyniki doświadczeń Sönke Johnsen, biolog morski z Duke University w Durham w Północnej Karolinie. Wyniki badań fioletowych jeżowców (Strongylocentrotus purpuratus), potwierdziły, że reagują one zarówno na jasne i ciemne powierzchnie, jak i na kolory, np. podążając w kierunku plam zielonych – atrybutu glonów stanowiących ich ulubiony posiłek.

Skorpiony

Dla nas skorpiony to niebezpieczne zwierzęta, które w mroku nocy trudno wypatrzyć. Chyba że... mamy lampę emitującą światło ultrafioletowe, gdyż wtedy ich ciała zaczynają świecić na niebiesko. W salonie kosmetycznym, banku czy nawet w domu to nie problem, wystarczy lampa do paznokci lub do wykrywania fałszywych banknotów. Ale w terenach, gdzie żyją te pajęczaki z zabójczym ogonem – podobną lampę raczej trudno zdobyć.

Świecenie skorpionów w nadfiolecie na niebiesko zaintrygowało Douglasa Gaffinra. Badania wykazały, że całe ich ciało, pokryte jest czujnikami, pozwalającymi do sześciu par oczu dodać „rozproszone oczy” całego egzoszkieletu, przekazujące informacje o intensywności natężenia światła do mózgu.

Czujniki świecące w ultrafiolecie na niebiesko pozwalają skorpionom widzieć „całym sobą”, lecz mogą zdradzić ich obecność innym organizmom. Na szczęście dla nich, w ich środowisku nie ma takich organizmów. Ale spotkamy je zarówno w świcie zwierząt, jak i roślin. W ultrafiolecie widzą również pszczoły, nietoperze, niektóre gatunki gryzoni oraz... renifery. W strefie podbiegunowej dociera więcej ultrafioletu, gdyż warstwa ozonowa jest tam cieńsza. A dzięki tej zdolności zwierzęta mogą pośród śniegu łatwiej wypatrzyć odbijające ultrafiolet porosty, jak również dostrzec sylwetki wilków, gdyż rośliny i zwierzęta pochłaniają ten zakres fal.

Skóra

Również i my korzystamy z „oczu ciała”, a widzenie światła słonecznego poprzez skórę w pozytywny sposób wpływa na nasze dobre samopoczucie, a nawet uśmierza ból. Wpływ promieniowania ultrafioletowego na wzrost poziomu beta-endorfin (zwanych hormonem szczęścia) potwierdziły badania, przeprowadzone na ogolonych do skóry myszach, lecz sądzę, że wyniki badań można przenieść i na ludzkie zachowania.

Eksperymenty na myszach udowodniły jeszcze jedną rzecz: uzależnienie od słonecznych kąpieli. Aby utrzymać wysoki poziom produkcji hormonu szczęścia, konieczne było zwiększanie czasu kąpieli. Odstawienie od słońca, czy to z powodów naturalnych (krótszy dzień zimą), czy też wywołanych sztucznie (podawanie środków blokujących receptory opioidowe), wywoływały objawy podobne do zespołu abstynencyjnego (zgrzytanie zębami, drżenie kończyn).

Sygnały akustyczne (zmysł słuchu)

Tak, jak widzieć można bez oczu, tak i do słyszenia nie są potrzebne uszy. Można powiedzieć, że uszy to jedynie specjalizacja, pozwalająca precyzyjnie określić źródło pochodzenia dźwięku.

Bicie głową na alarm

Afrykańskie termity Macrotermes natalensis, budujące na pustyni kopce o wysokości 8-9 metrów porozumiewają się za pomocą... uderzeń głową o podłoże. Badania Felixa Hagera i Wolfganga Kirchnera z uniwersytetu w Bochum w Niemczech nad zwyczajami walecznych termitów ujawniły, że żołnierze bębnią głowami uderzając 11 razy na sekundę – i tylko taka częstotliwość wywołuje reakcje robotnic. Sygnały o innej częstotliwości co prawda skupiają uwagę termitów, lecz po chwili wracają one do poprzednich zajęć. Niemieccy naukowcy dowiedli również, że chociaż wibracje wywołane alarmem rozchodzą się jedynie na 40 centymetrów, to podejmowane przez kolejnych żołnierzy, potrafią ostrzec przed wrogiem w promieniu wielu metrów.

Dźwięki zalotów

Jak dobrze wiemy, wydawanie sygnałów dźwiękowych nie musi jedynie ostrzegać, a być również formą zalotów. I nie mam tu na myśli jedynie ptaków, a krecionogi z rodzaju Sphaerotherium – wije u których trudno odróżnić głowę od tyłu ciała. Ich cechą charakterystyczną jest umiejętność zwinięcia się w kulę, chowając pod ochronnym pancerzem wszystkie narażone na utratę odnóża i czułki.

Przedstawicieli gatunku można spotkać na różnych kontynentach, bowiem jest to bardzo stary gatunek – jego rodowód wywodzi się z okresu jury, około 170 milionów lat temu, kiedy to żyły na jednym super kontynencie Gondwanie. Jak wskazują skamieniałości, w trakcie ewolucji ich czułki oraz inne narządy (w tym odpowiedzialne za wykrywanie węchu), które były narażona na utratę w przypadku ataku nawet po zwinięciu się krecionoga, stawały się coraz szczelniej izolowane w zwiniętym pancerzu, stopniowo przestając spełniać swoją rolę. Konieczne stało się odnalezienie innego sposobu komunikacji. I samce go znalazły. Spotykając zwiniętą w kulę partnerkę, zaczynają jej grać, wykorzystując do tego ostatnią parę nóg. Znajdują się tam zgrubienia z rzędem listewek, z których poprzez pocierania wij wydobywa dźwięki – jak określają to naukowcy badający ich zwyczaje – przypominające poskrzypywania albo popiskiwanie. Może to nie jest muzyka, ważne, że samica rozpoznając wibracje, rozwiera zwinięty pancerz.

Dotyk (zmysł dotyku)

Krokodyl, gad o najsilniejszym uścisku szczęk – o nacisku zębów 24 730 barów, czyli ponad dwudziestokrotnie więcej niż potrzeba do zmiażdżenia kości (710 barów) – potrafi równocześnie być tak delikatnym, że przytrzymuje skorupkę jajka z wykluwającym się krokodylem bez uszczerbku dla jego zdrowia. Jest to możliwe dzięki setkom małych wypustek, reagujących na dotyk wypustek, rozmieszczonych na głowie i w pysku tego gada.

Podobnych narządów zmysłu dotyku – wibrysów, czyli włosów czuciowych – używają wszystkie ssaki (oprócz człowieka). Wibrysy reagują nie tylko na dotyk, lecz również wibracje wody lub powietrza, pozwalając morsom na podstawie ruchu cząstek wody określić rozmiar i kierunek ucieczki ryby nawet w pół minuty po nieudanym ataku.

Lecz to nic do wrażliwości zmysłu dotyku pająków. Wiemy doskonale, że sygnałem wzywającym pająki na posiłek są drgania nici. Ale kto by się domyślił, że precyzja pajęczych włosków wyczuwania ruchu powietrza wynosi – jeden atom! Taka precyzja nie jest potrzebna pająkowi do informacji o kolejnej ofierze, przydaje się jednak do planowania budowy sieci na następny dzień. Pająki są doskonałymi meteorologami i wyczuwając tendencje w zmianach ciśnienia powietrza, wiedzą czy warto budować dużą sieć, czy też lepiej przeczekać następny – porywisty i mokry – dzień w norze.

Ostatnie badania naukowców w Królewskiego Instytutu Technologii w Sztokholmie wykazały, że również ludzie posiadają niezwykle wrażliwy zmysł dotyku. Zwłaszcza kobiety, które opuszkami palców potrafią wykryć na materiale zmarszczki o grubości zaledwie dziesięciu milionowych milimetra.

Wyczuwanie temperatury

Trzy tysięczne stopnia Celsjusza – to różnica temperatur, jaką potrafią rozróżnić grzechotniki. Podobny termometr, o dokładności porównywalnej do najbardziej wyspecjalizowanych termometrów naukowych, grzechotniki i dusiciele zawdzięczają zagłębieniu między nozdrzami a oczami (tzw. jamki policzkowe), będące niezwykle czułymi sensorami podczerwieni (termoreceptorami).

Dla węży wyczucie tak minimalnych wahań temperatury potrzebne jest do poszukiwania zwierząt stałocieplnych w mroku nocy. Co najgorsze, narząd ten działa również do godziny po śmierci węża, wywołując odruch kąsania w przypadku, gdy ciepły obiekt znajdzie się zbyt blisko głowy martwego węża – będąc przyczyną 15% ukąszeń człowieka.

Zmysły elektromagnetyczne

Żyjemy w gąszczu fal elektromagnetycznych. Tych naturalnych, planetarnych, słonecznych i kosmicznych, jak i tych wytworzonych przez cywilizację. Niektóre z częstotliwości tych fal odbieramy świadomie, rozkoszując się feerią ich różnorodności, układającą się we wzory – jak w przypadku fal widzialnych; inne są przez nas postrzegane w sposób mniej lub bardziej świadomy – jak promieniowanie cieplne, a niektórych częstotliwości nie potrafimy zlokalizować, lecz są źródłem bólu głowy i zaburzeń snu.

Elektryczność bez drutu

Przekazywanie informacji za pomocą sygnałów elektrycznych ma niewątpliwe kilka zalet. Nie potrzebuje źródła światła oraz omija wiele przeszkód. Jednak główną zaletą jest to, że każdy organizm wytwarza pole elektryczne. Dlatego wiele zwierząt, zwłaszcza żyjących w środowisku wodnym, wykorzystuje zdolność wykrywania słabych różnic napięcia elektrycznego (o niskiej częstotliwości) do wykrywania ofiar, zakopanych nawet głęboko w piasku. Tak szukają zdobyczy nie tylko ryby elektryczne, ale i rekiny, raje, sumy koralowe oraz węgorzowate. Z tym że jedynie ryby elektryczne, posiadające umiejętność generowania prądu, dodatkowo wykorzystują elektryczność do obezwładnienia ofiary.