Pot jest super, czyli jak organizmy zwierząt (i ludzi) radzą sobie z upałami

Czytaj dalej
Maria Mazurek

Pot jest super, czyli jak organizmy zwierząt (i ludzi) radzą sobie z upałami

Maria Mazurek

Rozmowa z prof. Robertem Stawarzem, biologiem z Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie.

Panie profesorze, podstawowe pytanie brzmi: czy zwierzęta dobrze znoszą upały?
Zależy, o jakie zwierzęta pani pyta. Jeśli o człowieka - może od niego zacznijmy - to dobrze.

Dobrze? Pocimy się, sapiemy, robimy się czerwoni i nic nam się nie chce.
Właśnie dlatego dobrze. Te czynniki, o których pani mówi: potliwość, rozszerzenie naczyń krwionośnych, nawet zahamowanie metabolizmu, składają się na nasz mechanizm termoregulacji. Który, trzeba przyznać, jest ewolucyjnym majstersztykiem. W skórze człowieka znajdują się termoreceptory, dzięki którym ośrodek termoregulacji w naszym podwzgórzu otrzymuje informacje o obciążeniu termicznym. Wtedy - opowiadam oczywiście w dużym uroszczeniu - dochodzi do zahamowania układu współczulnego, metabolizm spowalnia, również pobudzenie komórek nerwowych jest mniejsze.

Rozszerzenie naczyń krwionośnych - podczas upałów czasem robimy się z tego powodu czerwoni, podobnie jak podczas gorączki - przyczynia się do zwiększenia szybkość oddawania ciepła. Ponadto pocimy się. W liczbie gruczołów potowych nie mamy sobie równych. A nie ma efektywniejszego sposobu na ochłodzenie organizmu, bo nie ma lepszego medium do oddawania nadmiaru ciepła niż woda. Oczywiście, odporność na upał jest również cechą osobniczą. Inaczej z upałem radzą sobie ludzie wypoczęci, wysportowani, w dobrej kondycji, a inaczej - przemęczeni pracą i prozą życia, schorowani, otyli.

Ponoć badania wskazują, że podczas upałów mamy mniejszą zdolność koncentracji.
To wynika między innymi z obniżenia tempa metabolizmu - również w obrębie układu nerwowego - o którym wspomniałem. Zasadniczo większość z nas w tym okresie najlepiej czuje się, leżąc na plaży, a nie biegając maratony. W lecie lubimy leniwie spędzać czas. I z punktu widzenia fizjologii, jest to zupełnie normalne i pożądane.

Co do leżenia na plaży - słońce chyba naszej skórze nie służy?
Słońce jest nam potrzebne do syntezy witaminy D3, która - dzisiaj już to wiemy - nie tylko zapobiega krzywicy, ale też pozytywnie wpływa na nasz układ odpornościowy, a nawet zdrowie psychiczne - naukowcy dowiedli związku między niedoborem witaminy D3 a podatnością na depresję. Ale nie przesadzajmy ze słońcem. Obserwacje wskazują, że aby organizm wyprodukował potrzebną dawkę witaminy D3, wystarczy kilkudziesięciominutowa ekspozycja skóry o powierzchni twarzy na światło dzienne dziennie. I to w pochmurną pogodę. Opowieści o korzyściach płynących z wielogodzinnego opalania można więc wsadzić między bajki. Co więcej, takie podejście może nam bardzo zaszkodzić. Widać po skórze osób, które przebywają na słońcu bardzo długo - bo na przykład pracują przy wyrębie drzew czy są biegaczami długodystansowymi - że są ogorzali, na skórze są zmarszczki i plamy.

Dlaczego tak się dzieje?
Wszystkiemu winne jest promieniowanie ultrafioletowe. Promienie słoneczne składa się z fal o różnej długości; część z nich to promieniowanie ultrafioletowe. Dzielimy je na trzy zakresy: UVA, UVB i UVC. Promieniowanie A - o najdłuższej fali - jest z tego zestawu zasadniczo najmniej szkodliwe, bo nie penetruje tak głęboko skóry, choć niszczy włókna kolagenowe, a co za tym idzie - dokłada naszej skórze, przynajmniej wizualnie, lat. Poza tym promieniowanie UVA źle wpływa na aparat optyczny oka, może spowodować fotochemiczne zmętnienie soczewki. Dlatego - jeśli nosimy okulary - powinniśmy sprawdzić, czy chronią one również przed UVA. Nieco krótsze promieniowanie - UVB - odpowiada właśnie za syntezę witaminy D3. Ale również może wywoływać zmiany skórne, włączając w to zmiany nowotworowe. Na szczęście nasz organizm potrafi się bronić, produkując barwniki, melaniny. Najbardziej boimy się UVC, bo to jest zakres promieniowania, który może dokonywać mutacji, czyli uszkadzać DNA.

Pan wspomniał o melaninie. Ale natura nie obdarzyła nas nią po równo.
Zgadza się. Ochrona przed słońcem jest najbardziej potrzebna ludom żyjącym na południu - bliżej równika - Afrykanom, Arabom, Hindusom. Stosunkowo ciemną karnację i - co za tym idzie - wysoką odporność na działanie promieni słonecznych - maja jeszcze Latynosi. Ale czym dalej na północ, tym skóra ludzka jest jaśniejsza i słabiej zaadaptowana do życia w słońcu. Pewnym wyjątkiem są Inuici - rdzenna ludność zamieszkująca arktyczne tereny Syberii, Grenlandii, Alaski czy Kanady. Ale to są ludy, które może i nie widzą słońca przez pół roku, a jak widzą - są odziani w grube futra i skóry - jednak żyją w warunkach śnieżnych. A śnieg, proszę pamiętać, bardzo silnie odbija promienie słoneczne. Dlatego ich karnacja, jak na tę szerokość geograficzną, jest dość ciemna. I to nie jest jedyna adaptacja, która wykształciła się u Inuitów. Mają oni też dość wąskie szpary powiekowe, które chronią oczy przed olśnieniem.

Czyli mówi pan, że ludzie, tak naprawdę, nie powinni na upały narzekać?
Radzimy sobie całkiem nieźle. Znacznie lepiej niż chociażby nasze domowe zwierzęta - psy i koty (mimo że te drugie pochodzą przecież z terenów pustynnych). Psy na przykład - wie o tym każdy opiekun takiego czworonoga - nie mają prawie gruczołów potowych (są jedynie na ich łapach), większość wymiany ciepła odbywa się praktycznie przez jamę ustną i język. Koty wprawdzie mają gruczoły potowe na opuszkach, ale nie są to imponujące ilości. I stąd zwierzęta w upały namiętniej się liżą - żeby zwilżyć powierzchnię skóry i w ten sposób oddać ciepło.

Kangury ponoć w upał się opluwają, a nasze bociany - plują na swoje nogi.
Tak, bo ślina i ptasi kał zawierają dużo wody. A woda, jak wspomniałem, radzi sobie z odbieraniem ciepła najlepiej. Powracając jednak do zwierząt domowych - bo zakładam, że to one najbardziej interesują zatroskanych właścicieli - można im pomóc, codziennie wyczesując ich futro. Wtedy usuwamy część włosów podszerstka - czyli tej głębszej warstwy futra, która znajduje się pod okrywą włosową - i ułatwiamy w ten sposób wymianę ciepła. O zapewnieniu czworonogom dostępu do wody czy cienia chyba nie muszę wspominać.

Natomiast zwierzęta - zawsze mnie to fascynowało - naprawdę mają swoją mądrość i gdy temperatura przekracza ich optimum, chronią się, zmieniając swój behawior. Kładą się na przykład brzuchem - tam, gdzie sierść jest najmniej gęsta - na zimnej posadzce, rozpłaszczając kończyny na boki, tak żeby ta powierzchnia wymiany ciepła była jak największa. Nie mają ochoty, podobnie jak człowiek, biegać. Szukają schronienia. Niektóre psy kopią doły, a następnie się w nich kładą - wilgotna ziemia też usprawnia termoregulację. Podobnie zachowują się zwierzęta żyjące w naturze - szukają schronienia w dziuplach, dołach, norach.

Inna sprawa, co dla jakiego zwierzęcia jest tym optimum.
Miałem przyjemność obserwować w listopadzie i w grudniu aligatory w ich naturalnym środowisku, na Florydzie. Mimo że temperatura, jak na nasze standardy, była wysoka - koło 25 stopni - dla tych zwierząt było na tyle chłodno, że ich metabolizm bardzo spowolnił. Mówiąc obrazowo: praktycznie nie reagowały na otoczenie. Ludzie przechodzili obok, co odważniejsi (choć to nie jest najwłaściwsze słowo) je zaczepiali, dotykali. Aligatory leżały bez ruchu, nic je to nie obchodziło. Ale te same aligatory w lecie - w czasie pory deszczowej - gdy temperatura przekracza 30 stopni, są bardzo aktywne i bardzo szybkie. Na tyle szybkie, że naprawdę trudno byłoby przed nimi uciec. A takiego zaczepienia i wchodzenia w ich przestrzeń te gady na pewno…
Nie puściłyby płazem?

O, to dobrze powiedziane. Więc powracając do pani pierwszego pytania, czy upały szkodzą zwierzętom: tak, o ile obciążenie termiczne wychodzi poza zakres adaptacyjny zwierzęcia (roślinom zresztą również). Stąd ocieplenie klimatu - zostawiając już kwestię, czy jest trwałe, czy nie, czy spowodowane przez człowieka, czy nie - zwierzętom po prostu nie służy. Jeśli średnia temperatura będzie się sukcesywnie podwyższać, to przesuną się strefy klimatyczne, a tym samym - dojdzie do pogłębionej migracji zwierząt. Strefa umiarkowana będzie przesuwać się na północ od Zwrotnika Raka i na południe od Zwrotnika Koziorożca.

Bardzo alarmującym momentem będzie pojawianie się na naszych szerokościach geograficznych gatunków ciepłolubnych. U nas to może być na przykład szakal złocisty - to psowaty, podobny do lisa, kilka lat temu już zaobserwowany w Polsce (na razie to był tylko epizod) czy modliszki, piękne owady ze stref tropikalnych.

Podobny problem oczywiście będzie występował w morzach czy ocenach. Można mieć obawy, czy za kilka lat w Europie możliwy będzie połów łososi i dorszy. Akwaryści wiedzą, że zmiana temperatury wody o zaledwie jeden, dwa stopnie - i to przez krótki czas - skutkuje niemal natychmiastową śmiercią części ryb. Niektóre gatunki koralowców też już migrują - w wodach okalających Florydę na północ, a Australii na południe. Świat przyrody ma jeszcze jedną alternatywę: wędrówkę do góry, w wyższe partie gór, o ile mówimy o gatunkach, które nie żyją na nizinach. Przyjmuje się, że 35 kilometrów migracji na północ (jeśli zostajemy przy półkuli północnej) odpowiada około 65 metrom migracji do góry.

Taka pantera śnieżna, zamieszkująca Himalaje, nie ma już za bardzo jak iść do góry…
Tak, bo tam już nie ma dla niej bazy pokarmowej. I stąd ten piękny kot jest teraz zagrożony wyginięciem. Do tego dochodzi konflikt z człowiekiem, bo pantery śnieżne - w obliczu braku pokarmu - zaczęły polować na zwierzęta gospodarcze. Miejscowa ludność (nie tylko w Himalajach, pantery żyją też w Azji Środkowej i Mongolii) zaczęła postrzegać pantery jako zagrożenie. A wiadomo, że w konflikcie z człowiekiem każdy gatunek jest właściwie skazany na porażkę.

Panterze śnieżnej chyba nie pomagają - dość zawężone - wymagania.
To problem, który dzieli z niemal wszystkimi gatunkami endemicznymi, czyli takimi, które żyją tylko na konkretnym obszarze (zazwyczaj wyizolowanym, często na wyspach). Endemity będą wymierały i to będą wymierały znacznie szybciej niż gatunki pospolite - bo są tak unikatowe, zakres ich tolerancji jest tak wąski, że pewnie nie znajdą innych miejsc na Ziemi, które sprostają ich wymaganiom. My podziwiamy gatunki endemiczne, bo są wyjątkowe, oryginalne, niepowtarzalne, ale tak naprawdę uczyć się powinniśmy od gatunków pospolitych. To one "wiedzą", jak zaadaptować się do zmian. Są wytrwalsze, wytrzymalsze, silniejsze.

Czy ptaki też szukają nowego, chłodniejszego miejsca do życia?
Zaobserwowano, że niektóre gatunki już przeniosły się bardziej na północ. Jeśli oczywiście mówimy o północnej półkuli, bo ptaki z południowej są w jeszcze gorszej sytuacji - tam ląd kończy się w zasadzie na Ziemi Ognistej w Argentynie i Chile, na Tanzanii, Nowej Zelandii - a to są szerokości geograficzne odpowiadające Francji. Oczywiści zawsze zostaje Antarktyda, ale ją od pozostałych kontynentów dzieli ogromna odległość, nie wszystkie ptaki są w stanie ją pokonać. Ograniczone zdolności migracji mają też gady i płazy, a przecież jako przedstawiciele zmiennocieplnych - które przyjmują temperaturę z otoczenia - są bardziej narażone na przegrzanie. No i mamy mnóstwo małych zwierząt, na które nie zwracamy uwagi, a które stanowią większość gatunków na Ziemi. I które przecież też mają swoje wymagania termiczne, na przykład owady.

Einsteinowi przypisuje się słowa, że gdy pszczoła wyginie, ludzkości zostaną cztery lata. Zgodziłby się pan z tym?
Jeśli potraktujemy pszczoły jako symbol owadów w ogóle - owszem. Jeśli mówimy konkretnie o pszczołach, to one akurat, dzięki rozbudowanemu życiu społecznemu, potrafią nieźle radzić sobie z termiką. Gdy jest zimno, skupiają się w jednym miejscu, grzejąc się wzajemnie. Gdy zaś jest za zimno, to pracą robotnic - konkretniej ruchem ich skrzydeł - potrafią ochłodzić te partie ula, które tego wymagają. Nie wiem, ile lat przetrwalibyśmy bez pszczół, na pewno jednak nie przetrwalibyśmy długo bez owadów. To przecież owady - te same owady, którymi trochę gardzimy, których trochę się brzydzimy - odpowiadają za zapylanie roślin. A rośliny lądowe produkują znaczne ilości tlenu na Ziemi. Szacuje się, że Puszcza Amazońska - 20 procent. Poza tym owady tropikalne również będą migrować na północ. I zabiorą ze sobą swoje pasożyty: malarię, dengę, żółtą febrę. Może być tak, że - jeśli temperatura będzie wzrastać - te choroby do nas zawitają.

Nie będzie za wesoło.
Wesoło nie będzie z wielu powodów. W zasadzie - już przestaje być. Wprawdzie wiele zwierząt - a już na pewno człowiek - ma duże zdolności adaptacyjne, ale pewnych rzeczy po prostu biologicznie nie przeskoczymy. Jeśli temperatura wzrasta powyżej 40 stopni, to dochodzi do zniszczenia białek w organizmie i śmierci. Bez względu na gatunek. Oczywiście, zmiennocieplne są tu bardziej narażone, stałocieplne będą walczyć dłużej. Ale ta walka też będzie miała swój kres.

Maria Mazurek

Dodaj pierwszy komentarz

Komentowanie artykułu dostępne jest tylko dla zalogowanych użytkowników, którzy mają do niego dostęp.
Zaloguj się

plus.poranny.pl

Polska Press Sp. z o.o. informuje, że wszystkie treści ukazujące się w serwisie podlegają ochronie. Dowiedz się więcej.

Jesteś zainteresowany kupnem treści? Dowiedz się więcej.

© 2000 - 2021 Polska Press Sp. z o.o.