Den danska populärvetenskapsmagasinet Wiedenskab presenterar fem typer av riktiga stormakter bland däggdjur. Till exempel kan en giraff tåla enormt blodtryck, och elefantsälar håller andan i många timmar. Forskare berättar hur djur lyckas med detta och om det är möjligt för en person att någonsin utveckla samma supermakter.
Hur gillar du idén att installera en luftkonditionering i hjärnan eller hålla andan i två timmar? Vissa däggdjur har nästan övernaturliga krafter.
Vi däggdjur har en sak gemensamt - vi föder levande barn. Efter det fokuserar vi på hur man utbildar och matar dem så bra som möjligt, främst med hjälp av vår egen mjölk.
Men även om de allra grundläggande principerna för fysiologi för alla däggdjur är exakt samma, kan många djur göra vad människor inte kan.
De otroliga anpassningsförmågan hos vilda djur var ämnet för en konferens som nyligen hölls vid Aarhus universitet. På den delade forskarna sin kunskap om vad djur kan i laboratoriet, men uppmärksammade särskilt hur de beter sig i sin naturliga miljö.
Just därför att de grundläggande principerna för strukturerna i våra kroppar är desamma, hoppas forskare att om du förstår däggdjurs supermakter, så en dag kan denna kunskap användas i utvecklingen av teknik och mediciner för behandling av människor.
Till exempel fick vissa djur i anpassningsprocessen förmågan att svalna hjärnorna.
"Vi kallar den här selektiva hjärnkylningen, och om ett djur är hungrig och törstig, kan du veta det med hjärnans temperatur," säger Andrea Fuller, professor i fysiologi vid University of the Witwatersrand i Sydafrika.
Kampanjvideo:
Andrea Fuller arbetar med anpassning av däggdjur till de svåra klimatförhållandena i Kalahariöknen i södra Afrika. Sandarna täcker ett område som är lika med hälften av Danmark och det finns praktiskt taget inget vatten där.
Men för många djur är det bara vanliga vardagliga bekymmer. I den här artikeln ska vi titta på de fantastiska förmågan hos fem vilda djur som har anpassat sig till deras livsmiljö.
1. Aardvark kyler hjärnan
Under många år trodde människor att djur som jordbarken, även känd som "jordgrisen", överlevde under extremt varma och torra förhållanden, till stor del för att de aktivt kyler sina hjärnor.
Således fungerar den så kallade selektiva hjärnkylningen hos många stora däggdjur (primater är snarare ett undantag):
- De kyler blodet som redan har donerat syre, det vill säga venöst blod.
- En speciell struktur i huvudet låter dig skapa något som en sjö med kylt blod.
- Det heta blodet som just har syrgas i lungorna, det vill säga arteriellt blod, reser till cirkulationssystemet genom denna sjö och svalnar innan den når hjärnan.
"Således har vår kunskap under lång tid kokt ner till det faktum att djur som lever i öknen som jordvarks kämpar överhettning av hjärnan på detta sätt," säger Andrea Fuller, som studerar mekanismerna för anpassning av däggdjur till livet i öknen.
Ökendjur har inte råd att svettas
Således fungerar den så kallade selektiva hjärnkylningen hos många stora däggdjur (primater är snarare ett undantag):
De kyler blodet som redan har donerat syre, det vill säga venöst blod.
En speciell struktur i huvudet låter dig skapa något som en sjö med kylt blod.
Det heta blodet som just har syrgas i lungorna, det vill säga arteriellt blod, reser till cirkulationssystemet genom denna sjö och svalnar innan den når hjärnan.
"Således har vår kunskap under lång tid kokt ner till det faktum att djur som lever i öknen som jordvarks kämpar överhettning av hjärnan på detta sätt," säger Andrea Fuller, som studerar mekanismerna för anpassning av däggdjur till livet i öknen.
Ökendjur har inte råd att svettas
"Men det mest värmekänsliga systemet i kroppen är tarmarna, och det kommer att laga mat innan hjärnan," säger Andrea Fuller.
Hennes forskning visar att djur inte bara konditionerar sina hjärnor för att rädda sina liv (vilket inte kostar mycket om tarmarna kokar).
De kyler hjärnan för att kontrollera svettningar, vilket regleras av hjärnan. Aardvark använder helt enkelt intern konditionering för att hålla vattenförlust i svett under kontroll, vilket är viktigt i en miljö där det finns lite till inget vatten.
Detta är en super användbar förmåga att kyla hjärnan i en vattenbrist för att förhindra en opraktisk svettningssignal.
Du kan läsa mer om hjärnkylning av jordbarken och forskning om stora däggdjur som lever under höga temperaturer i en gratis artikel 2014 publicerad i tidskriften Physiology.
2. Igelkott och andra i vila
På vintern går igelkotten i djupt viloläge bland kvistar och vissnade löv, vilket minskar kroppens energiförbrukning till endast 4% av den normala ämnesomsättningen.
Som jämförelse är vårt absoluta minimum under sömn 65% av vår normala ämnesomsättning.
Med andra ord är igelkotten redo att stanna i det "konserverade" tillståndet under riktigt lång tid. Allt i hans kropp under viloläge händer mycket långsamt.
Ett sådant tillstånd hos en person skulle vara ett stort genombrott när man utför komplexa operationer. För att inte nämna det coolaste målet - en rymdresa till Mars.
Hur kan viloläge vara användbart för en person?
Björnar och otaliga små gnagare kan också vila, och viloliknande förhållanden observeras i vissa fågelarter.
Människor vet inte hur - ännu - men vill gärna lära av experter i denna fråga som kan hålla kroppen igång med minimal energiförbrukning.
En ny studie visar att naturligt sänkande kroppstemperatur kan ha stor potential för rehabilitering av personer som har drabbats av hjärtstopp.
Vi då? Ny forskning tyder på att tiden faktiskt inte är långt borta när det kommer att finnas behandlingar som liknar dvalens dvala.
3. Elefanttätningen lever under en (enorm) vattenmassa
Trots sitt ovanliga utseende kan elefantsälar dyka 50 gånger om dagen till ett djup på mer än 2 tusen meter och förbli lugnt under vatten i två timmar, även om de vanligtvis dyker i "bara" ungefär en halvtimme.
Vi på Wiedenskub skrev nyligen om filippinska dykare som också kan dyka under en längre tid än vi, resten av landet. Men även utbildade och eventuellt genetiskt anpassade dykare kan hålla andan i "bara" fem minuter.
Det är inte förvånande att experter kallar elefantsälar världens tuffaste djuphavsdykare. Inklusive valar.
”En av våra elefantsälar stannade 15 minuter på ett djup av 2000 meter, efter bara tre minuters surfing efter luft. De tillbringar 90% av sin tid under vattnet. Dessa djur är inte "dykare". De bor bara under vattnet, avslutar Mike Fedak, professor emeritus vid University of St. Andrews i Skottland, som har arbetat med elefantsäl i många år.
Denna slutsats stöds av det faktum att elefantsälar inte bryr sig om att ta en lätt tupplur på 400 meters djup.
Elefantsälar kan kontrollera hjärtfunktionen
Under experimentet, när elefantförseglingarna simmade i en stängd tank, och fönstret genom vilket luften kunde komma åt stängdes då och då, såg Mike Fedak när elefantförseglingen medvetet praktiskt stoppade sitt hjärta, så snart forskaren räckte ut sin hand till luckan.
Först nyligen har det funnits övertygande bevis på att dykande däggdjur perfekt medvetet kontrollerar hjärtfrekvensen.
Dykande däggdjur kontrollerar också sitt blodflöde för att skicka syre i blodet till de organ som behöver det mest. Till exempel hjärnan och hjärtat, medan resten av musklerna måste vara nöjda med sina egna syrereserver.
Det vill säga elefantsälar är experter på att hantera sitt eget blodflöde, och detta ses tydligt på det sätt som hjärtfrekvensen plötsligt saktar ner med en våg av forskarens hand.
Det är väldigt intressant hur och när elefantsälar gör det i naturen. Förklarar detta deras förmåga att dyka under så lång tid?
Djuphavssamarbete till förmån för alla
Mike Fedak och havforskare som vill förstå hur oceanerna beter sig och hur de påverkar klimatförändringarna har ingått ett ovanligt samarbete.
Utrustade med sensorer som mäter exempelvis vattentemperatur och salthalt och skickar en GPS-signal, hjälper elefantsälar oseanografer att studera havets djupa lager, medan Mike Fedak får värdefull insikt i djurens beteende på djupet.
För mer information om detta samarbete, där sälar ersätter ett helt forskarfartyg, se MEOP: s webbplats: Marina däggdjur som undersöker havets pol till pol.
4. Giraffens blodtryck borde ha dödat honom
Många funktioner är förknippade med det stora avståndet från hjärtat till hjärnan hos en giraff, vilket kräver speciella anpassningar.
Professor Tobias Wang vid universitetet i Århus har varit i spetsen för forskning om giraffens nacke, ben och hjärta med Kristian Aalkjær i många år.
En giraffs hjärta bör väga tjugo kilo, säger ett skämt. En giraff behöver verkligen imponerande tryck för att leverera blod ner den långa halsen till hjärnan - och det känns bra med det.
Giraffen har ett fett hjärta
Men vikten av en giraffshjärta är bara en halv procent av den totala kroppsvikten, precis som vår.
Men det har extra tjocka väggar av hjärtkamrar, som ger ytterligare blodtryck, vilket framgår av nya forskningsresultat som presenterades vid konferensen.
5. Alpakka förblir halvgubbe hela livet
I din mammas mage använde du också detta - en supertyp av protein som kallas hemoglobin, som binder och transporterar syre i vårt blod.
Hos ett ofödigt barn är hemoglobin lika rött som mammans, men eftersom det måste flytta syre från moders cirkulationssystem till barnets eget system har det en större förmåga att binda syre. Detta är karakteristiskt för hemoglobinet hos alla däggdjur tills de föddes.
Detta används av alpakka. Hon tillbringar livet i höga berg, där luften är tunn. Vanliga djur där skulle behöva andas mycket snabbare för att få tillräckligt med syre.
Till skillnad från oss, resten avstår alpaca helt enkelt inte upp sin hemoglobin i barndomen, när det gäller blod förblir det ett barn för livet.
Många djur lever i höjd
Det finns olika exempel på smarta lösningar för att bo i höga berg. Alpine yaks talades om i naturen; möss, får och fåglar har alla sina sätt att överleva i höjd.
"Ofta löser djur åtminstone en del av problemet genom att" justera "eller göra små justeringar av hemoglobinet som transporterar syre i blodet," säger Roy Weber, professor emeritus vid Institutionen för biologiska vetenskaper vid Aarhus universitet, författare till en översiktsartikel om djuranpassning till liv under höga bergsförhållanden.
Så vi lärde oss lite om några av de imponerande prylarna som våra kusiner och evolutionära kusiner har.
I deras kärna är alla däggdjur runt oss precis som oss, så kanske kommer vi en dag kunna lära oss och anta några av deras extraordinära förmågor. Vetenskap kommer att visa.
Inge G. Revsbech