BLOGas.lt
Sukurk savo BLOGą Kitas atsitiktinis BLOGas

Ar grybai padėjo mums tapti šiltakraujais?

Šis Trichophyton genties grybas yra vienas iš 500 rūšių, gebančių užkrėsti žinduolius

Šis Trichophyton genties grybas yra vienas iš 500 rūšių, gebančių užkrėsti žinduolius

Palieskite kieno nors odą ir pajusite žmogišką šilumą, nesvarbu, kokia aplinkos temperatūra. Šaltas kūnas - sergantis kūnas. Karštas kūnas - sergantis kūnas. Sveikas žmogaus kūnas, kaip pasakų pudingas, turi būti kaip tik tinkamo šiltumo.Kasdien grybai nužudo milijonus gyvūnų ir augalų. Labai nedaug jų aukų kūno temperatūra aukštesnė, nei 37 °C. Atsitiktinumas? Mes laikome savo kūnų temperatūrą savaime suprantamu dalyku, bet išties mūsiškiai 36,6 °C yra išskirtinai neįprasti. Daugelis rūšių negamina savo šilumos. Driežai yra šaltakraujai, kitaip - ektotermai, taip pat varlės, kaip ir vabzdžiai, augalai, grybai, protistai ir bakterijos. Saulei nusileidus, jų kūnai atvėsta, pakilus - sušyla.

Ektotermija yra „normali”būsena; šiltakraujiškumas, arba kitaip endotermija, būdinga tik žinduoliams ir paukščiams. Žinome, kad ši savybė toms gyvūnų grupėms išsivystė atskirai pačioje jų evoliucijos istorijų pradžioje, bet kodėl, lieka paslaptimi. Seniau teigta, kad sugebėjimas gamintis kūne šilumą leidžia likti aktyviems netgi kai šalta. Bet ar gali šis pranašumas nusverti kaštus?

O kaštai nemenki: pastovios aukštos temperatūros palaikymui reikia daugybės energijos. Tiesą sakant, šiltakraujės rūšys nėra šiltos, jos karštos. Vidutinė paukščių kūno temperatūra yra 40 °C. Žinduolių ji pora laipsnių žemesnė. Būdamas 37 °C, jūsų kūnas šiltesnis, nei vidutinė temperatūra bet kokioje gyvenamoje teritorijoje, pavyzdžiui Sacharos dykumoje ar Amazonės džiunglėse. Šio biocheminio laužo kūrenimui mums reikia valgyti beveik 50 kartų dažniau, nei atitinkamo dydžio boa smaugliui ir suvartoti iki 30 kartų daugiau kalorijų. Kam toks išlaidumas? Būta keletas bandymų atsakyti šį klausimą (New Scientist, 2009 vasario 7, p. 42). Dabar Arturo Casadevall iš Alberto Einšteino medicinos koledžo Niujorke rado naują ir elegantišką paaiškinimą. Jį galima apibrėžti vienu žodžiu: grybai.
Šio biocheminio laužo kūrenimui mums reikia valgyti beveik 50 kartų dažniau, nei atitinkamo dydžio boa smaugliui

Mes negalvojame apie grybus, išskyrus, kai juos valgome ar randame augančius ant dušo užuolaidų ar kojų tarpupirščiuose. Tačiau beveik milijoną metų grybai buvo žemiškos gyvybės centrinė ašis. Jie auga praktiškai visur ir beveik ant visų rūšių gyvų sutvėrimų. Augalams grybai auga ant lapų, ant šaknų ir beveik visur kitur. Amfibijos ir ropliai priglobia tūkstančius patogeniškų grybų rūšių, keletas kurių dabar grasina išnaikinti visą varlių rūšį (New Scientist, 2010 gruodžio 11, p. 14). Vabalai, skruzdėlės ir termitai augina grybus maistui. Tačiau dažniau grybai santykiuose su vabzdžiais juos nugali - kartais labai dramatiškai. Keletas grybų rūšių sugeba užgrobti vabzdžių smegenis ir priverčia juos daryti siaubingus dalykus. Trumpai tariant, grybai yra visur. Na, beveik visur.

Žmonėse jų išskirtinai mažai. Casadevallis praleido pastaruosius tris dešimtmečius tyrinėdamas į žmonių kūnus įsiveržiančius grybus. Jie yra jo savotiškas kasdienis laimikis, tad jis negalėjo nepastebėti, kiek mažai yra jų rūšių. Labiausiai paplitusios kelios Trichophyton rūšys, sukeliančios atleto pėdą ir dedervines, bei Pneumocystis, sukeliančios pneumoniją žmonėms su nusilpusia imunine sistema. Tačiau dažniausiai Pneumocystis gyvena taikiai beveik visų mūsų plaučiuose ir Trichophytons dažniau yra svečiai, nei patogenai. Keletas kitų grybų rūšių, tarp jų Candida, Cryptococcus, Aspergillus ir Histoplasma, gyvuoja tik žmonėse su nusilpusia imunine sistema. Nors šios rūšys ir gali pakenkti, tačiau jos neišsivystė kaip patogenai. Tiesiog, jei suteikiama proga, jos pasiruošusios tuo pasinaudoti.

Regis, grybai nublanksta prieš mūsų gynybą. Kasdien nesuskaičiuojama daugybė sporų nusileidžia ant jūsų odos ir įkvepiama su oru, bet jei esate sveiki, paprastai jos nepadaro jokios žalos. Dažniausiai bakterijos ant jūsų odos ir imuninės sistemos ląstelės nugali įsibrovėlius, atremdamos juos po vieną biocheminiais kirčiais. Tačiau toks nelabai efektyvus mūsų gynybos nuo grybelių būdas sukėlė Casadevalliui įtarimą, kad veikia dar kažkokia kita jėga. Čia mūsų pasakojimas apie grybus susijungia su pasakojimu apie šiltakraujiškumą.

Pasirodo, žmonės nėra vienintelė gyvūnų rūšis beveik netrikdoma grybelių. Tai tinka kalbant apie visus žinduolius ir paukščius. Iš 1,5 milijonų grybų rūšių, mažiau, nei 500 auga ant žinduolių - nežiūrint to, kad pastarųjų yra daugiau, nei 4000 rūšių - ir dauguma jų nesukelia susirgimų. Palyginimui, vien žmogaus bamboje glaudžiasi tūkstančiai bakterijų rūšių. Nuodugnaus grybelių, gyvenančių ant paukščių, sąvado, regis, nėra, o greita „paukščių grybelinių patogenų” paieška internetiniame citatų sąraše Web of Science davė apskritą nulį. Aišku, pamanė Casadevallis, tai, kad tik žinduoliai ir paukščiai yra šiltakraujai gyvūnai ir santykinai atsparūs grybeliams, nėra atsitiktinumas. Jis įtarė, kad mūsų tropinė kūno temperatūra neleidžia vystytis grybeliams ir būtent dėl to mes išsivystėme tokie šilti.

Jei ši idėja teisinga, galima tikėtis, kad šiltakraujų gyvūnų kūnų temperatūra yra didesnė, nei daugumos grybų toleruojama maksimali temperatūra. Norėdamas tai patikrinti, Casadevallis apjungė pastangas su Vincentu Robertu iš Grybų biologinės įvairovės centro Utrechte, Nyderlanduose. Naudodamiesi centre esančia grybų kolekcija, jie ištyrė 4082 grybų rūšių toleruojamą temperatūrą ir palygino ją su paukščių ir žinduolių kūnų temperatūromis.

Paprastai šioje vietoje beprotiškos teorijos subliūkšta. Tačiau tyrimai rodė būtent Casadevallio hipotezės nuspėtus rezultatus. Daugelis grybų klestėjo temperatūrose tarp -4 °C ir 30 °C. Aukštesnėje temperatūroje pradėjo reikštis perkaitimas, mažiau nei trečdalis rūšių išgyveno aukštesnėje, nei 37 °C ir tik 5 % gebėjo augti virš 41 °C. Kitais žodžiais tariant, dauguma paukščių ir žinduolių palaiko savo kūnų temperatūrą aukščiau - nors tik vos vos - už daugumos grybų toleruojamą maksimumą (Oxfordjournals, vol 200, p 1623).

Kitoje studijoje Casadevallis modeliavo optimalią žinduolių temperatūrą, kaip jų kūno dydžio ir aukštos temperatūros palaikymo kaštų funkciją. Tada sujungė šį pradinį modelį su rodančiu aukštesnės temperatūros teikiamus apsaugos nuo grybelinių patogenų privalumus. Pasirodė, kad geriausias buvimo šiltakraujais ir atsparumo grybeliniams susirgimams balansas pasiekiama, esant 36,7 °C - beveik tiksliai, kokia yra žmonių ir kitų žinduolių kūno temperatūra (American Society for Microbiology , vol 1, p 00212)

Be to, tas kelias žinduolių rūšis, kurių temperatūra žemesnė, nei šis lygis - laikinai ar nuolatos - labiau pažeidžia grybeliniai susirgimai. Tai ypač pasakytina apie ančiasnapius, kurie yra gana vėsūs - 32 °C. Tuo tarpu Šiaurės Amerikoje, žiemos miegu užmigusius šikšnosparnius, kai jų kūnai būna šalti, žudo grybelis, sukeliantis baltos nosies sindromą (New Scientist, 2010 kovo 27, p. 42). Nors triušiai neturi daug grybelinių patogenų, jų sėklidės, kurių temperatūra 35 °C , tai yra 4 - 5 °C žemesnė, nei viso kūno, jiems yra jautresnės. Ar tas pats pasakytina apie kitus žinduolius, kurių kūnai šilti, o kapšeliai vėsūs, kol kas dar nepatikrinta.

Casadevallis nesako, kad jo idėja paneigia šiltakraujiškumo atsiradimo teoriją dėl suteikiamo didesnio aktyvumo. Endotermija, sako jis, tikriausiai suteikdavo paukščiams ir žinduoliams pranašumo šaltomis dienomis, vakarais ir šaltaisiais mėnesiais, kai ektotermams telikdavo pasiduoti ir užmigti. Bet kam reikia būti tokiu karštu nuolatos? Jis mano, kad vos organizmai įgijo sugebėjimą pakelti savo kūnų temperatūrą, grybeliai šį termostatą atsuko labiau, nei būtų galėję būti be grybų - gal netgi iki stuburinių metabolizmo ribos. Temperatūra, kurią laikome normalia, yra pakankamai aukšta, kad užmuštų daugelį grybų, neužmušdama mūsų. Dėl šio balansavimo stiprus karščiavimas - kuris pats galėjo išsivystyti kitų patogenų naikinimui - toks pavojingas. Jie nustūmė mūsų kūnus prie pat galimybių ribos.
Temperatūra, kurią laikome normalia, pakankamai aukšta, kad užmuštų daugelį grybų, neužmušdama mūsų pačių

Nesvarbu ar grybai lėmė mūsų šiltakraujiškumo išsivystymą, ši idėja traukia tuo, kad pripažįsta, jog kitos rūšys padarė mus tokiais, kokie esame. Mūsų kūnai, su savo temperatūros, chemijos, organų, dydžio ir viso kito ypatybėmis, išsivystė ne tik dėl aplinkos sąlygų, bet ir dėl senovinių rūšių įtakos (žr. „Mus sukūrę žvėrys”).

Istorija gali padėkoti Casadevallio idėjai apie įdomią galimybę, kurią iškėlė protas, šiaip jau skirtas praktiniams atsakymams. Tačiau jei jis teisus, tai gali implikuoti daugiau, nei atrodo iš pirmo žvilgsnio. Iki 2100-ųjų pasaulinis atšilimas gali didelius pasaulio plotus padaryti tokius šiltus, kaip mūsų kūnai. Aplinkai šylant, Casadevallis mano, kad daugiau grybų rūšių prisitaikys prie šiltų sąlygų. Tad, be kitų jo sukeliamų rūpesčių, globalinis atšilimas gali reikšti atsparumo grybeliniams susirgimams mažėjimą.

Pirmieji to ženklai, pasak Casadevallio, gali būti „žinduolių grybelinių susirgimų plitimas, kai kurioms nepatogeniškomis laikomoms grybelių rūšims tampant patogeniškomis”.

Vytautas Povilaitis

Technologijos.lt informacija

Patiko (0)

Rodyk draugams

Rašyti komentarą

Tavo komentaras