6 godzin temu
Zyfia gęsiogłowa to królowa morskich głębin, której rekordowe nurkowania fascynują biologów i lekarzy. Badania naukowe wykazały, iż komórki tego wieloryba funkcjonują choćby w warunkach niemal całkowitego braku tlenu. To zjawisko może pomóc w opracowaniu nowych terapii udaru mózgu i nowotworów, gdzie niedotlenienie odgrywa kluczową rolę. Amerykańscy naukowcy wierzą, iż rozwiązania kryjące się w naturze mogą zmienić przyszłość medycyny.
Zyfia gęsiogłowa – wieloryb z rekordami
Zyfia gęsiogłowa (Ziphius cavirostris), nazywana też zyfią Cuviera, jest ssakiem morskim, który bije rekordy zanurzenia. Zarejestrowano u niej nurkowanie trwające 222 minuty oraz zejście na prawie 3 tys. m. Takie osiągnięcia nie mają sobie równych wśród zwierząt, a każdy rekord potwierdza, jak niezwykła jest jej fizjologia.
Gatunek ten unika kontaktu z człowiekiem i przez długi czas pozostawał zagadką. Dopiero dzięki nowoczesnym metodom monitoringu udało się udokumentować jego zachowania w głębinach. To właśnie one zapoczątkowały badania nad niezwykłą odpornością komórek na niedotlenienie, które w tej chwili fascynują zarówno biologów morza, jak i specjalistów zajmujących się chorobami człowieka.
Sekret komórek odpornych na niedotlenienie
Przełomowe badania przeprowadzone na Duke University w Północnej Karolinie polegały na analizie próbek skóry pobranych od żywych osobników. W warunkach laboratoryjnych komórki zyfii poddano ekstremalnemu niedoborowi tlenu. Ku zaskoczeniu naukowców ich mitochondria przez cały czas produkowały energię, podczas gdy komórki ssaków lądowych – człowieka i bydła – w takich samych warunkach gwałtownie przestawały funkcjonować.
To oznacza, iż zyfia wykształciła mechanizmy obrony, które pozwalają tkankom przetrwać długi czas bez tlenu. Badacze wskazują na zmiany w ekspresji genów związanych z metabolizmem i stabilnością mitochondriów. W rezultacie procesy biochemiczne nie zatrzymują się gwałtownie, co w świecie medycyny może być najważniejsze dla ratowania życia w przypadku udaru.
Warto przeczytać: Drapieżniki z głębin – kto na kogo poluje?
Zyfia gęsiogłowa i medycyna przyszłości
Niedotlenienie, czyli hipoksja, leży u podstaw wielu poważnych chorób. W udarze mózgu prowadzi do masowego obumierania neuronów, co skutkuje nieodwracalnymi uszkodzeniami. W nowotworach natomiast komórki guza często funkcjonują w środowisku o niskiej zawartości tlenu, co utrudnia leczenie i sprzyja oporności na terapie.
Jeśli uda się przenieść te mechanizmy na grunt medycyny, możliwe stanie się opracowanie terapii chroniących neurony przed obumieraniem. Mogą one także pomóc w lepszej kontroli rozwoju nowotworów.
Adaptacje, które zachwycają naukowców
Zdolność do przetrwania bez tlenu to tylko część wyjątkowych przystosowań zyfii gęsiogłowej. Jej mięśnie zawierają niezwykle wysokie stężenie mioglobiny – białka magazynującego tlen. Ma ono dodatni ładunek elektryczny, dzięki czemu nie zlepia się choćby przy dużych ilościach, co pozwala gromadzić ogromne rezerwy gazu – tłumaczy Michael Berenbrink z University of Liverpool.
Naukowcy z University of St. Andrews wyjaśniają również, iż podczas nurkowania serce wielorybów zwalnia, a krew kierowana jest głównie do mózgu i serca, co ogranicza zużycie energii przez mniej istotne organy. Dodatkowo elastyczna klatka piersiowa chroni przed chorobą dekompresyjną, a zapadnięte płuca uniemożliwiają rozpuszczanie się azotu we krwi. Każdy z tych mechanizmów jest inspiracją do badań również nad tym, jak można wykorzystać naturalne strategie przetrwania w ekstremalnych warunkach.
Może cię zaciekawić: Migracje wielorybów – choćby przez 265 dni w roku
Od oceanu do kliniki
Choć badania są na wczesnym etapie, kierunek jest jasny – organizm zyfii gęsiogłowej może stać się wzorem dla terapii ratujących życie. jeżeli naukowcom uda się w pełni zrozumieć i przede wszystkim odtworzyć procesy zachodzące w jej mitochondriach, istnieje szansa na opracowanie nowych leków opóźniających śmierć komórek podczas udaru albo ograniczających agresywność guzów nowotworowych. Niezwykła historia wieloryba z głębin pokazuje, iż to, co wydaje się być jedynie przyrodniczą ciekawostką, może w przyszłości zmienić oblicze medycyny.
W artykule korzystałam z:
National Geographic (2025). The deepest-diving whales could inspire new treatments for stroke and cancer
National Geographic (2013). How Diving Mammals Stay Underwater for So Long
Hooker, S. K., & Baird, R. W. (2011). Physiological and behavioural gas kinetics in diving marine mammals. Phil. Trans. R. Soc. B. PMC
Natural History Museum (2022). Secrets of the deepest diving whales. NHM UK
Fernández, A. et al. (2017). How whales avoid decompression sickness. Frontiers for Young Minds. Frontiers
