Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia
Oxigenoa
Antartidako itsaso izoztuetan bizi diren Channichthydae familiako arrainek talde guztiz bitxia osatzen dute ornodunen artean, ez baitute ez hemoglobinarik odolean, ezta mioglobinarik ehunetan. Horregatik dira zurixkak eta ia gardenak. Hemoglobinak ematen dio kolore gorria odolari; arrain hauek arnas pigmentu hori ez dutenez, hortik datorkie «odol zuriko arrainak» izena. Benetan bitxia da talde hau ornodunen artean, ornodunen ezaugarrietako bat odoleko hemoglobina-kontzentrazio altua ohi baita. Dirudienez, hemoglobinarik ez izatearen arrazoia ß-globinaren sintesirako beharrezkoa den gene funtzionalaren gabezia da.
Horrelako animalia talde baten aurrean bi galdera sortzen dira: zergatik galdu dute arrain horiek hemoglobina eboluzioan? Ez ote dute hemoglobinarik behar oxigenoa zeluletara eramateko?
Lehen galderak ez du erantzun bakarra eta zalantzarik gabekoa. Kontua aztertu duten zientzialarien iritziz, izotz-arrainaren odolak biskositate altuegia izango luke hemoglobina edukiko balu, bai koloide-esekiduran edo eritrozitoen barruan balute ere. Izan ere, tenperaturaren menpekoa denez, biskositatea nabarmenki igotzen da tenperatura jaistean. Hori dela eta, oso altua izan daiteke 0 °C edo baxuagoak diren tenperaturatan bizi diren animalien barne-likidoen biskositatea. Arnas pigmentuak areagotu egiten du tenperaturaren eragin hori. Esaterako, ugaztunen odolaren hematokritoa, gutxi gorabehera, % 46koa da, eta haren biskositatea plasmarena baino hiru bider altuagoa. Bi eragile horiek elkartuta, hots, tenperatura baxuak eta hemoglobinak, biskositate altuegia emango liokete odolari, eta horrek nabarmenki igoko luke odola ponpatzearen kostua, edo, areago, ponpatzea bera eragotziko luke. Horren guztiaren ondorioz, antza, hemoglobina galdu zuten ur hotzetan bizitzera moldatu ziren arrain horiek. Esan beharra dago ur hotzetan bizi diren beste arrain batzuek eritrozitoak badituzte ere, haien odolaren hematokritoa oso baxua dela. Zentzu horretan, izotz-arrainak ez dira, beraz, salbuespen bat, joera orokor baten muturra baizik.
Bigarren galderari berez erantzuten zaio: hemoglobinarik ez badute, behar ez duten seinale. Beste kontu bat da, noski, nola betetzen duten arnas pigmentuaren gabeziak utzitako zuloa: arnas pigmenturik gabe, oxigeno-garraioa odoletik ehunetarantz barreiaduraz gertatzen diren prozesuetara mugatuta gelditzen da. Aukera bat beharrizanak murriztea litzateke, animalien tamaina mugatuz, hau da, txikiak izanik. Ez da hau esku artean dugun kasua; izotz-arrainen artean bada gutxienez espezie bat, Chaenocephalus aceratus, metro erdiko banakoak izan ditzakeena. Orduan, nola konpontzen dute animalia bitxi hauek hemoglobinaren gabeziak oxigeno-garraioari ezartzen dizkion mugak?
Argi dago arrain hauek beren ohiko inguruneak eskaintzen dizkien baldintzetan soilik bizi daitezkeela. Antartidako itsasoetako urek oso oxigenatze-maila altua dute, eta tenperatura ia 2 gradu zero azpitik mantentzen da urte osoan zehar. Jakina denez, oxigenoak uretan disolbatzeko duen erraztasuna handiagoa da zenbat eta tenperatura baxuagoa izan; beraz, disolbagarritasun altua bermatua dago bai uretan eta baita ere arrainen odolean tenperaturak baxu mantentzen diren artean. Gainera, hotzak berak poikilotermoak diren animalia hauen beharrizan metabolikoak (eta, beraz, oxigeno beharrizanak) txikiagoak izatea eragiten du.
Hala ere, animalia hauek ez dira baldintza fisikoen gatibu, beste moldaera bat agertzen baitute: bihotza tamaina bereko beste arrain guztiena baino askoz handiagoa dute, eta taupada bakoitzean 4-10 aldiz odol gehiago ponpatzen du. Horrekin batera, odol-fluxua azkartzera zuzenduta dagoen beste moldaera estruktural bat agertzen dute izotz-arrainek: arrain hauen ehunak irrigatzen dituzten odol-hodiak ohi dena baino askoz handiagoak dira, diametro handiagoa dute, eta, beraz, mikro-zirkulazioa erraz dezakete odol-fluxuari hodietan jartzen zaion erresistentzia txikiagoa delako. Azkenik, larruazalak ere zeregin garrantzitsua betetzen du gas-trukean, garraio-sistema baten beharra arinduaz. Izan ere, brankia txikiak dituzte, haien larruazalak ez du gas-trukea eragotziko luketen ezkatarik, eta dermisa odol-hodiz beterik daukate gasen trukerako azalera eraginkorra areagotuz.
Bistan da ornodun guztien odola ez dela gorria, baina horrek ez du esan nahi gizakien artean odol urdineko banakoak izan daitezkeela sinesgarria denik.
Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.
Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso dugu.
2 iruzkinak
Zein artikulu polita eta interesgarria! Galdera batzuk sortzen zaizkit, CO2 liberazioarekin lotuta: globulu gorririk gabe, odoletan disolbatuta askatzen da? Zein eragina duen dagokion azidifikazioa arrainaren fisiologian?
Oso, oso ona iruditu zait beltzez nabarmendutako esaldi bat: “izotz-arrainak ez dira, beraz, salbuespen bat, joera orokor baten muturra baizik.” Beste hainbeste adibideetan bezala, eboluzio itsuak bide zuzenak hartzea nola izan daitezke ikus dezakegu hementxe.
Eskerrik asko Txema. Pozten pozten nau interesgarria iruditu izanak.
Egia esaten badizut, ez dut erantzun egokirik zure galderari erantzuteko esperimenturik ez delako egin, nik dakidala behintzat. Baina logika bera aplikatzen badugu, pentsatu behar dugu: (1) metabolismoa oso apala denez, CO2 gutxi sortzen du, eta (2) brankietatik kanporatzeaz gain larruazala bada gasen elkartrukerako gune garrantzitsua, CO2 asko hortik askatuko dute, seguraski. Horixe da, behintzat, anfibio askok egiten dutena.
Berriz ere, eskerrik asko, eta hurrena arte.
Ondo izan.
JIP