Plikieji smėlrausiai – itin keistos išvaizdos graužikai, gyvenantys požeminėse kolonijose ir kuriantys futbolo kamuolio dydžio lizdus. Susigrūdę jie gyvena uždaroje erdvėje, kurioje deguonies kiekis dažnai nukrenta žemiau 6 proc. Tačiau šie gyvūnai sugeba išgyventi.
Thomas Parkas ir Jane Reznick iš Ilinojaus universiteto Čikagoje kartą uždarė plikuosius smėlrausius į kamerą, kurioje deguonies kiekis siekė vos 5 proc. Pelės tokiomis sąlygomis numirtų per 15 minučių. „Buvome gyvūnus pasirengę ištraukti tą pačią akimirką, kai jie pradės atrodyti prastai. O jiems viskas buvo gerai, – sakė Th.Parkas. – Po penkių valandų baigėme (eksperimentą), nes turėjau eiti namo.“
Mokslininkas vėliau žengė toliau – graužikus uždarė į patalpą, kurioje visai nebuvo deguonies. Joks graužikas neturėtų tokiomis sąlygomis išgyventi ilgiau nei minutę. Bet plikieji smėlrausiai? Nors po 30 sekundžių prarado sąmonę, širdžių ritmas sutriko po 2 minučių, liovėsi visiškai kvėpuoti po 7 minučių, jie išgyveno net 18 minučių.
„Manome, kad jie įžengia tokią būklę, kai laikinai suspenduoja gyvumą“, – sako tyrėjas. Jeigu jie ties 18-os minutės riba įkvepia deguonies, atgyja be jokių pažeidimų smegenyse.
Kai kurie šaltakraujai gyvūnai sugeba kelis mėnesius išgyventi užšalusiuose ežeruose su itin mažai deguonies – jie pažemina savo kūno temperatūra ir sustabdo metabolizmo procesus. Tačiau joks šiltakraujis žinduolis tuo negali pasigirti, ir nėra žinoma apie jokius, kurie bent iš tolo prilygtų plikųjų smėlrausių rekordui.
Šie graužikai jau seniai stebina tyrėjus. Jie gyvena bendruomeniškose kolonijose kaip skruzdėlės ir bitės, kuriose viena motinėlė neleidžia savo palikuonėms daugintis, ir jos būna darbininkėmis. Jie nesugeba kontroliuoti savo kūno temperatūros kaip kiti žinduoliai. Jų sperma yra keista ir labai silpna. Palyginus su kitais graužikais jie gyvena ypatingai ilgai – net iki 31-erių. Jie nejaučia skausmo, neserga vėžiu. Ir, kaip parodė Th.Parko eksperimentai, jie absurdiškai ilgai gali išbūti be deguonies.
Kita mokslininkė – Jaya Krishnan, studijuojanti hipoksiją, – mano, kad dėl pastarosios savybės plikieji smėlrausiai gali būti dėkingi žemai savo kūnų temperatūrai (30 laipsnių). Kadangi jiems nereikia sušildyti organizmo iki įprastų 37 laipsnių, šiems graužikams reikia mažiau energijos nei pelėms ar žmonėms.
Palyginus su kitais graužikais jie gyvena ypatingai ilgai – net iki 31-erių. Jie nejaučia skausmo, neserga vėžiu.
Ši teorija pasirodė tiesa – kai Th.Parko komanda plikuosius smėlrausius sušildė iki 37 laipsnių, graužikai be deguonies išbuvo tik 6 minutes. Tai – mažiau nei 18 minučių, bet vis tiek žymiai ilgiau nei sugeba išbūti kiti žinduoliai. Tad turi būti ir kitas paaiškinimas.
Kad jį surastų, tyrėjų komanda, atėmusi iš šių graužikų deguonį, stebėjo chemikalus, kurie sudaro jų širdį, smegenis ir kitus organus. Jie pastebėjo, kad pas plikuosius smėlrausius itin daug fruktozės. Jų organizme ne tik dideli šio cukraus kiekiai, bet gyvūnai turi ir „molekulinių pompų“ bei fermentų, kurių reikia tam, kad fruktozė būtų paskirstoma į ląsteles ir sudeginama energijai gauti. Tokie fermentai paprastai būna randami tik inkstuose, tačiau pas plikuosius smėlrausius jų yra ir širdyse bei smegenyse.
Daugelis žinduolių, įskaitant ir žmones bei peles, kaip energijos šaltinį naudoja gliukozę – kuri dega esant deguoniui. Fruktozės deginimui deguonies nereikia, tačiau šis energijos gavimo būdas nėra toks efektyvus. Todėl žmogaus organizme fruktozė arba kaupiama, arba verčiama į kitas cukraus rūšys, arba verčiama į riebalus. Tačiau Th.Parkas ir J.Reznick parodė, kad kai deguonis išnyksta, plikųjų smėlrausių organizme išsijungia gliukozės deginimas, ir įsijungia fruktozės. Jie iš savo kūno paima sacharozę, pumpuoja ją į ląstelės ir toliau sugeba išgyventi.
Mokslininkams dar liko neatsakytų klausimų – pavyzdžiui, kur šie graužikai savo organizmuose saugo fruktozę? Žmonių organizme fruktozė verčiama riebalais – todėl ji ir yra siejama su nutukimo ir metabolizmo problemomis. Fruktozės deginimas ilguoju laikotarpiu žmonėms taip pat duoda neigiamų pražūtingų pasekmių – jis yra siejamas su padidėjusia širdies ligų rizika, diabetu, vėžiu. Kodėl šios ligos nepasireiškia plikiesiems smėlrausiams? Tai – dar vienas klausimas mokslininkams.
Mokslininkai mano, kad naujas atradimas apie šiuos keistus gyvūnus gali padėti žmonėms. Širdies smūgiai, infarktai, kitos traumos yra tokios mirtinos mums, nes jų metu iš kūno – ir ypač, iš smegenų, – atimamas deguonis. Galbūt plikųjų smėlrausių sugebėjimas išgyventi ilgiau be deguonies padės surasti naujas strategijas, kaip žmonėms padėti tokiomis sąlygomis. Juk žmonės taip pat savo organizme turi fruktozės, tik ją kitaip naudoja.
Th.Parkas ir J.Reznick parodė, kad kai deguonis išnyksta, plikųjų smėlrausių organizme išsijungia gliukozės deginimas, ir įsijungia fruktozės.
Didžiausias skirtumas tarp organizmų šiuo klausimu – plikieji smėlrausiai turi daug baltymų, kurie fruktozę pumpuoja į audinius. Žmonės – ne. Įprastomis sąlygomis žmonėms būtų sunku pasiųsti tiek fruktozės, kad ji pasiektų smegenis ar širdį.
Tyrėjai turi ir daugiau neatsakytų klausimų apie šiuos neįprastus graužikus. Pavyzdžiui, kaip jie gali nejausti skausmo ar nesirgti vėžiu? Kodėl tokiomis unikaliomis savybėmis pasižymi būtent jie, o ne kiti panašūs žinduoliai, pavyzdžiui, kurmiai, barsukai ar net kiti smėlrausiai?
Th.Parkas kelia teoriją, kad tai susiję su jų ekologija. Prieš milijonus metų plikųjų smėlrausių protėviai numigravo į Afrikos ragą (Somalio pusiasalį) – regioną, kuris yra labai skurdus ištekliais. Čia dykumose plikieji smėlrausiai maitinosi beveik vien tik šakniagumbiais. „Jeigu juos rasdavai, jų užtekdavo ilgam, tačiau jų pasitaikydavo taip retai, kad reikėdavo didelės grupės gyvūnų darbo vien tam, kad juos surastų“, – teigia jis.
Jeigu jie dirbtų pavieniui (kaip kiti besirausiantys žinduoliai), jie paprasčiausiai nerastų pakankamai maisto. Tačiau 300 plikųjų smėlrausių kolonija gali kastis į daug skirtingų pusių ir kartu surasti šakniagumbių. Būtent čia tikriausiai slypi jų į skruzdėlių kolonijas panašių socialinių struktūrų šaknys.
Kartu tai paaiškina ir dar daugiau. Didelė požeminių gyvūnų kolonija greitai išnaudoja deguonį, todėl jiems reikėjo evoliucionuoti, kad prisitaikytų. Plikieji smėlrausiai pradėjo deginti fruktozę, dėl ko gaminasi pieno rūgštis – ir galbūt dėl to jiems išsivystė imunitetas rūgščiai ir skausmui. Jie taip pat sulėtino savo metabolizmą – o tai galėtų paaiškinti ilgą gyvenimą. O jeigu ilgai gyveni, reikia atrasti būdų, kaip išvengti vėžio.
„Tai tarsi darbas su gyvūnais iš kitos planetos, – sako Th.Parkas. – Jie yra tokie neįprasti, nes evoliucionavo šioje keistoje svetimoje atmosferoje milijonus metų.“
