Mokslas ir IT

2020.01.01 10:27

Liežuviu galima užuosti ir kitos įdomybės, kurias 2019 m. sužinojome apie žmogų

LRT.lt 2020.01.01 10:27

Mūsų organizmas pasirūpina, kad girdėtume reikiamo dažnio garso bangas, pasiunčia reikiamas imunines ląsteles, įsipjovus į pirštą, ir žino, kada numalšiname troškulį. Tačiau apie save žinome dar toli gražu ne viską, rašo „Live Science“.

Praėjusių metų atradimai padėjo atskleisti nematomą imuninių ląstelių tinklą, atrasti želinį „smuikelį“ ausyse ir išsiaiškinti, kaip vyriausiems planetos gyventojams pavyko išgyventi šimtą metų ir daugiau.

Želinis „smuikelis“

Žmonės taip gerai girdi dėl to, kad jų ausyse „sumontuotas“ želinis „smuikelis“. Plonytis audinys, dar vadinamas dengiamąja membrana, sudarytas iš 97 proc. vandens. Jis padeda garso bangas iš ausies nukreipti į receptorius, kur vibracijos paverčiamos smegenims suprantamu elektriniu signalu.

Nauji su pelėmis atlikti tyrimai leido nustatyti, kad ši ausyje esanti želė padeda sraigei – vidinėje ausyje esančiai ertmei, kurioje ir yra minėti receptoriai, – atskirti aukšto dažnio garsus nuo žemo dažnio garsų. Dengiamoji membrana tai atlieka, keisdama savo standumą, kuris priklauso nuo pro jos mažytes poras pratekančio vandens kiekio, panašiai kaip derinant smuiką ar gitarą.

Smulkučiai kapiliarai

Gali būti, kad mūsų kauluose yra mikroskopinių tunelių, apie kuriuos iki šiol nieko nežinojome, tinklas. Šie tuneliai greičiausiai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį, pernešant kauluose gaminamas imunines ląsteles į kraujotaką.

Mokslininkų komanda aptiko šimtus smulkučių kapiliarų pelių kojų kauluose. Tačiau tai, kas būdinga pelėms, nebūtinai turi būti būdinga žmonėms, todėl vienas iš tyrimą atlikusių mokslininkų nutarė įkišti koją į MRT aparatą. Gautose nuotraukose akivaizdžiai matyti, kad mokslininko kojos kaulo audinyje taip pat yra skylučių, galinčių reikšti, jog ir žmonėms būdingas toks pat kapiliarų tinklas.

Liaukitės gėrę vandenį

Remiantis naujausių tyrimų duomenimis, mūsų smegenys pasirūpina, kad negertume per daug ar per mažai vandens, naudodamosis žarnyne esančiu prognozavimo mechanizmu. Mokslininkų komanda tai išsiaiškino pelėms šalia pagumburio – kraujo spaudimą ir kitus organizmo procesus reguliuojančios smegenų dalies, kurioje taip pat yra ir „troškulio ląstelės“, – implantavusi optines skaidulas ir lęšius.

Praėjus vos kelioms sekundėms nuo tos akimirkos, kai atsigeriame, burna ir gerklė siunčia signalus smegenims. Šie signalai informuoja smegenis, kad nebesame taip ištroškę, todėl liaujamės gėrę. Tokiu būdu negeriame 10 minučių ar dar ilgiau, nes būtent tiek užtrunka, kol mūsų suvartotas skystis patenka į kraujotaką ir pasiekia organizmo ląsteles.

Tačiau burna ir gerklė informuotų smegenis apie troškulio numalšinimą nepriklausomai nuo to, kokį skystį geriame, jei nebūtų dar vieno paslaptingo signalo. Jis smegenis pasiekia iš žarnyno ir pasirūpina, kad šios žinotų, ar į jį patenkantis vanduo yra sūrus, t. y. nenumalšina troškulio, ar nesūrus, leidžiantis smegenims siųsti organizmui signalą, kad troškulys buvo numalšintas.

Naujas organas

Šiais metais mokslininkai aptiko anksčiau nežinomą organą, kuris yra iš karto po odą ir greičiausiai leidžia pajusti skausmą, kai įsiduriame su adata. Anksčiau buvo manoma, kad skausmas juntamas dėl nervų galūnių, esančių išoriniame odos sluoksnyje. Tačiau nauji su pelėmis atlikti (bet ir žmonėms pritaikomi) tyrimai parodė, kad šiuos pojūčius juntame dėl specialiose ląstelėse susiraizgiusių nervų.

Šis šakotų ląstelių, dar vadinamų Švano ląstelėmis, tinklas kartu su nervais sudaro naują jutiminį organą, kadangi jis reaguoja į išorinius įdurimus ar paspaudimus ir perduoda atitinkamą informaciją smegenims.

Mažučiai į driežus panašūs raumenys

Mokslininkai nustatė, kad žmogaus embrionas turi papildomų į driežus panašių raumenų ant rankyčių ir kojyčių, kurie išnyksta prieš vaikui gimstant. Analizuodami trimačius žmogaus embrionų duomenų bazės vaizdus, mokslininkai išsiaiškino, kad maždaug septintą nėštumo savaitę vaisius turi apie 30 raumenų ant abiejų rankyčių ir pėdučių, o praėjus dar šešioms savaitėms, šis skaičius sumažėja iki 20. Prieš kūdikiui gimstant, papildomi raumenys susijungia su kitais raumenimis arba nunyksta, tačiau kol kas neaišku, kodėl ir kaip.

Šie laikini raumenys gali būti mūsų protėvių palikimas, kuris suaugusiems žmonėms galbūt išnyko prieš 250 mln. metų, kai į žinduolius panašūs ropliai ėmė evoliucionuoti į žinduolius, svarsto mokslininkai. Tačiau šio tyrimo imtis buvo labai nedidelė, todėl reikėtų jį pakartoti, ištiriant kur kas didesnę grupę, kad galima būtų užtikrintai teigti, kad šiuos išnykstančius raumenis turi visi embrionai.

Seniausi pasaulio gyventojai

Panašu, kad 110 ir daugiau metų sulaukę žmonės turi vieną bendrą paslaptį. Šiais metais paskelbto tyrimo duomenimis, jų organizme gali būti didesnė nei vidutinė imuninių ląstelių, vadinamų TH limfocitų, koncentracija, padedanti apsisaugoti nuo virusų ir auglių. Norėdami tai išsiaiškinti, tyrėjai paėmė septynių šimtamečių ir kelių kontrolinės grupės, kurią sudarė 50-80 metų asmenys, atstovų kraujo. Tuomet jie išskyrė imunines ląsteles ir, išmatavę ląstelėse genų gaminamą informacinę RNR, išsiaiškino, ką jos daro. Informacinė RNR padeda nuskaityti DNR genetinę informaciją ir perneša ją į ląstelės branduolį, kad būtų gaminami tam tikri baltymai.

Šimtamečių kraujyje buvo rasta CD4 CTLs tipo TH limfocitų, kurie gali atakuoti ir sunaikinti kitas ląsteles. Žinoma, nėra iki galo aišku, ar šimtamečiai už savo ilgaamžiškumą turėtų būti dėkingi būtent šioms imuninėms ląstelėms, tačiau anksčiau jau buvo nustatyta, kad tokio tipo pelių ląstelės kovoja su auglių ląstelėmis ir saugo organizmą nuo virusų.

Smegenų efektyvumas

Panašu, kad yra priežastis, kodėl kai kuriems žmonėms taip gerai sekasi įvairiose viktorinose ir apskritai atrodo, kad jie viską žino, tai – itin efektyviai veikiančios smegenys. Vokiečių mokslininkų komanda ištyrė 324 žmonių, pasižymėjusių įvairaus lygio bendrosiomis žiniomis ir semantine atmintimi (būtent tai, ko reikia, dalyvaujant viktorinose) smegenis, užduodami jiems klausimus iš įvairių sričių, pavyzdžiui, meno, architektūros, mokslo ir pan.

Dalyvių smegenų skenogramos parodė, kad tie žmonės, kurie yra sukaupę daugiau bendrųjų žinių ir gali prisiminti daugiau bendro pobūdžio informacijos, pasižymi efektyvesniais trumpesniais ar ilgesniais ryšiais tarp smegenų ląstelių. Viskas labai logiška, pavyzdžiui, įsivaizduokite, kad gaunate klausimą: Kuriais metais įvyko išsilaipinimas mėnulyje?

Žodis „mėnulis“ galbūt „saugomas“ vienoje smegenų vietoje, o „išsilaipinimas mėnulyje“ – kitoje, o žinios apie metus, kada tai įvyko, – trečioje. Žmonės, kurių smegenys veikia efektyviau, gali greičiau susieti skirtingus dalykus ir rasti atsakymą į pateiktą klausimą. (Tačiau jokių ryšių tarp bendrųjų žinių ir smegenų ląstelių kiekio mokslininkai nenustatė).

Imuninė ląstelė X

Žmogaus organizme mokslininkai atrado iki šio nežinomą ląstelių tipą ir pavadino jį „imunine ląstele X“. Naujausių tyrimų duomenimis, šios ląstelės veikia kaip dviejų kitų tipų imuninės ląstelės ir galbūt yra vienas iš veiksnių, sukeliančių pirmojo tipo cukrinį diabetą. Greičiausiai žmogaus organizme šių ląstelių nėra daug, galbūt mažiau nei 7 iš 10 tūkst. baltųjų kraujo kūnelių, tačiau jos gali būti reikšmingos autoimuninių ligų atveju, kai organizmas savas ląsteles supainioja su svetimkūniais ir ima su jomis kovoti.

Ląstelės X primena B ir T tipo ląsteles, itin svarbias kovojant su infekcijomis (tačiau taip pat sukeliančiomis autoimunines ligas). X tipo ląstelės, kaip ir B ląstelės, gamina antikūnus, aktyvinančius T tipo ląsteles, kurios atakuoja tai, kas joms pasirodo esant svetimkūniu. Pirmojo tipo cukrinio diabeto atveju imuninės ląstelės per klaidą sunaikina sveikas insuliną gaminančias kasos beta ląsteles. Mokslininkai nustatė, kad sergantieji pirmojo tipo cukriniu diabetu turi minėtų ląstelių X, o sveiki tyrimo kontrolinės grupės atstovai jų neturi. Net jeigu ir taip, kol kas neaišku, ar ligą sukelia tik šio tipo ląstelės ar yra ir kitų.

Liežuviu galima užuosti

Dar viena naujiena – liežuvio ląstelės gali jausti kvapą. Mokslininkams pavyko tai nustatyti, laboratorijoje užauginus žmogaus skonio ląstelių. Jie išsiaiškino, kad šiose ląstelėse yra keletas molekulių taip pat randamų nosyje esančiose už uoslę atsakingose ląstelėse. Kai mokslininkai skonio ląsteles paveikė kvapo molekulėmis, jos sureagavo lygiai taip pat, kaip reaguoja uoslės ląstelės.

Tačiau tai nėra retas reiškinys – prieš tai uoslės ląstelių buvo rasta žarnyne, spermos ląstelėse ir net plaukuose. Nors ir žinojome, kad uoslė ir skonis glaudžiai tarpusavyje susiję (kas tampa akivaizdu, kai dėl užsikimšusios nosies maistas praranda skonį), šis tyrimas rodo, kad žmogaus skonio ląstelės gali būti kur kas sudėtingesnės nei manyta iki šiol.

Žmogaus ištvermės ribos

Paaiškėjo, kad žmonių, net ir ištvermės sporto šakų atstovų, energijos ištekliai yra riboti. Mokslininkai paskaičiavo, kad žmogaus ištvermės riba yra maždaug 2,5 karto didesnė už organizmo medžiagų apykaitos lygį ramybės būsenoje (t. y. kiek kalorijų organizmas sudegina pagrindiniams fiziologiniams poreikiams, tokiems kaip kūno temperatūros palaikymas ar kvėpavimas, patenkinti) arba vidutiniškai prilygsta 4 tūkst. kalorijų per dieną. Skaičiavimai buvo atliekami, pasitelkiant ekstremaliausių mūsų planetoje vykstančių ištvermės varžybų, pavyzdžiui, dviračių lenktynių „Race Across the USA“, duomenis ir lyginant juos su kitų ištvermės renginių duomenimis.

Mokslininkai nustatė, kad kuo ilgiau trunka varžybos, tuo sunkiau darosi deginti kalorijas. Visgi pasiekę tą 2,5 karto slenkstį, sportininkai nekrinta ant žemės, jie rungiasi toliau, tačiau nebegalėdami palaikyti pusiausvyros tarp suvartojamų ir sudeginamų kalorijų kiekio, ima netekti svorio, kas ilguoju laikotarpiu nėra gerai. Be to, mokslininkai nustatė, kad nėščiųjų medžiagų apykaita ramybės būsenoje automatiškai padidėja 2,2 karto, vien dėl to, kad jų gimdoje auga vaisius. Todėl visai nesvarbu, kokia veikla užsiimate, auginate kūdikį, minate pedalus ar bėgate skersai Ameriką, panašu, kad organizmas turi tam tikras ribas, kiek energijos ilguoju laikotarpiu galima iš jo išspausti.