Επιστήμονες στη Βρετανία ανακάλυψαν τον τρόπο που το σώμα μπορεί να καταγράψει την εναλλαγή των εποχών χάρη σε ένα βιοχημικό «ημερολόγιο».

Πρόκειται για το «ξαδερφάκι» του ημερήσιου βιολογικού (κιρκαδιανού) ρολογιού, μόνο που το δεύτερο λειτουργεί σε 24ωρο κύκλο, ενώ το «ημερολόγιο» σε ετήσιο. Τόσο το «ρολόι», όσο και το «ημερολόγιο» δουλεύουν με βάση το φως.

Το βιοχημικό «ημερολόγιο» αποτελείται από μια ομάδα μερικών χιλιάδων κυττάρων, τα οποία βρίσκονται εναλλάξ είτε σε «καλοκαιρινή» είτε σε «χειμωνιάτικη» κατάσταση. Όταν η μέρα μεγαλώνει και το φως στο περιβάλλον αυξάνει, τα εν λόγω κύτταρα ενεργοποιούν τη θερινή εκδοχή τους και όταν το φως λιγοστεύει και η μέρα μικραίνει, ενεργοποιούν την χειμερινή κατάστασή τους.
Το βιολογικό αυτό «ημερολόγιο», το οποίο μεταξύ άλλων ελέγχει τη χειμερία νάρκη, τις εποχικές μεταναστεύσεις και τις εποχές για ζευγάρωμα των ζώων και των πουλιών, επιφέρει αλλαγές και στο ανοσοποιητικό σύστημα των ανθρώπων.

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων του Μάντσεστερ και του Εδιμβούργου, με επικεφαλής τους καθηγητές 'Αντριου Λάουντον και Ντέιβ Μπαρτ αντιστοιχα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας "Current Biology", σύμφωνα με το BBC, μελέτησαν τους εγκεφάλους προβάτων σε διαφορετικές εποχές του έτους.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν περίπου 17.000 κύτταρα στον αδένα της υπόφυσης, στη βάση του εγκεφάλου, τα οποία παίζουν το ρόλο του «ημερολογίου» και απελευθερώνουν ορμόνες ανάλογα με την εποχή. Σε μια σύντομη περίοδο, στη μέση του καλοκαιριού και του χειμώνα, όλα αυτά τα κύτταρα βρίσκονται στην αντίστοιχη εποχική κατάσταση.

Tην άνοιξη ή το φθινόπωρο όμως αυτό ισχύει όχι κατά 100%, αλλά για ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο ποσοστό των κυττάρων. Παραμένει πάντως άγνωστο πώς το σώμα ξέρει ότι είναι άνοιξη ή φθινόπωρο, αφού το κυτταρικό «ημερολόγιό» του περιλαμβάνει ένα μίγμα τόσο «θερινών» όσο και «χειμερινών» κυττάρων.

Οι βρετανοί επιστήμονες δήλωσαν ότι αν και η έρευνά τους έγινε σε πρόβατα, κάτι ανάλογο πρέπει να συμβαίνει σε όλα τα σπονδυλωτά ζώα - και στον άνθρωπο. Όπως είπε ο Λάουντον, «το επόμενο βήμα θα είναι να κατανοήσουμε πώς τα κύτταρά μας καταγράφουν το πέρασμα του χρόνου».

Αν και οι άνθρωποι δεν έχουν μια ειδική εποχή για ζευγάρωμα, υπάρχουν πολλές ενδείξεις πως ο ανθρώπινος οργανισμός συνεχίζει να επηρεάζεται από την αλλαγή των εποχών με διάφορους τρόπους, που επηρεάζουν και την υγεία του. Για παράδειγμα, τα ανθρώπινα γονίδια που εμπλέκονται στην ανοσία, γίνονται πιο ενεργά, όταν κανει κρύο. Αυτό μπορεί να βοηθά στην καταπολέμηση των λοιμώξεων του χειμώνα, όμως μπορεί επίσης να επιδεινώσει παθήσεις όπως η αρθρίτιδα.

imerisia.gr

Λίγο τα «καπρίτσια» της φύσης, λίγο η τύχη και αρκετές... δόσεις γενετικών μεταλλάξεων, συνθέτουν το παζλ που προσπαθούν να συμπληρώσουν οι επιστήμονες για να κωδικοποιήσουν την εξέλιξη του σύγχρονου ανθρώπου.

Οι επιστημονικές έρευνες επικεντρώνονται πλέον στην επανεξέταση όλων των διαθέσιμων στοιχείων, με τη βοήθεια των σύγχρονων τεχνολογιών και της γενετικής. Από τη μια οι ανθρωπολόγοι αντλούν πληροφορίες από οστά και απολιθώματα, από την άλλη οι ερευνητές μελετούν τις επιπτώσεις των κλιματικών μεταβολών και τέλος οι γενετιστές πειραματίζονται προσπαθώντας να αναπαράγουν τις γενετικές μεταλλάξεις που οδήγησαν στον σύγχρονο άνθρωπο.Να εντοπίσουν την καθοριστική στιγμή που ο Homo sapiens έσπασε τα δεσμά της βιολογίας, ξέφυγε από τις λιγότερο εξελιγμένες μορφές και κυρίευσε τον πλανήτη.

Τα μέχρι σήμερα συμπεράσματα συγκλίνουν στο ότι υπήρξαν τρεις φάσεις της ανθρώπινης εξέλιξης: στην πρώτη, η φύση έπαιξε τον καθοριστικό ρόλο, κάνοντας τους δικούς της «πειραματισμούς». Στη δεύτερη, επικράτησε το μοντέλο του συλλέκτη και κυνηγού, από το οποίο προέκυψε στην τρίτη φάση ο Homo sapiens, ο οποίος κυριάρχησε στον πλανήτη.

Οι κλιματικές αλλαγές
Το μεγάλο όπλο του ανθρώπου είναι ο νους του, η δυνατότητά του να σκέφτεται και να σχεδιάζει, και το εργαλείο είναι ο εγκέφαλος. Οι επιστήμονες έχουν καταλήξει ότι οι σημαντικές κλιματικές αλλαγές έπαιξαν βαρύνοντα ρόλο στην ανάπτυξη του εγκεφάλου, ιδιαίτερα πριν από τρία εκατομμύρια χρόνια, με την υποχώρηση των παγετώνων. Πριν από 2,5 εκατομμύρια χρόνια ο εγκέφαλος άρχισε να μεγαλώνει ταχύτατα, καθώς όσο πιο έξυπνος ήταν ο άνθρωπος τόσο καλύτερα μπορούσε να ανταποκριθεί στα δύσκολα καιρικά φαινόμενα και να προσαρμοστεί στο νέο κλίμα.

Το επόμενο στάδιο, που συμπίπτει περίπου χρονικά, είναι η αλλαγή στη διατροφή και συγκεκριμένα η έναρξη της κρεατοφαγίας. Ο εγκέφαλος καταναλώνει πολλή ενέργεια και το κρέας ήταν μια σημαντική πηγή θερμίδων, που αυξήθηκαν ακόμη περισσότερο όταν ο άνθρωπος ανακάλυψε τη φωτιά και το μαγείρεμα. Μελέτες έχουν δείξει ότι η διατροφή που αποτελείται αποκλειστικά από ωμή τροφή δεν παρέχει ικανοποιητική ενέργεια στον ανθρώπινο εγκέφαλο για να αξιοποιήσει όλες του τις δυνατότητες, οι οποίες τον διακρίνουν από τους λιγότερο εξελιγμένους «προγόνους» του.

Οσο μεγάλωνε ο εγκέφαλος, τόσο συρρικνώνονταν το πεπτικό σύστημα και οι μύες, προκειμένου να εξοικονομηθεί κι άλλη ενέργεια. Ταυτόχρονα, ο ανθρώπινος οργανισμός άρχισε να συσσωρεύει λίπος, με στόχο τη συντήρηση του εγκεφάλου υπό αντίξοες συνθήκες. Είναι χαρακτηριστικό ότι ένα βρέφος έχει στο σώμα του ποσοστό λίπους 15%, ενώ ένας νεογέννητος χιμπαντζής μόλις 3%.

Ο τρόπος με τον οποίο, όμως, διαμορφώθηκαν οι συνάψεις του εγκεφάλου, οι νευρώνες και τα κύτταρα, που καθορίζουν τη σκέψη και τη δημιουργικότητα του ανθρώπινου είδους, παραμένει ακόμη μυστήριο για τους επιστήμονες. Οι ερευνητές αναζητούν την απάντηση σε αυτό το ερώτημα στα γονίδια.

Συγκρίνοντας το γονιδίωμα του ανθρώπου και του χιμπαντζή, κατάφεραν να εντοπίσουν ένα ποσοστό της τάξης του 1,4% στο οποίο τα δύο είδη διαφοροποιούνται απόλυτα. Εκτιμούν, λοιπόν, ότι σε αυτό το 1,4% κρύβεται το κλειδί για τις ιδιότητες που ξεχωρίζουν το ανθρώπινο γένος.

Μεγαλύτερο ενδιαφέρον για τους βιολόγους έχουν τα γονίδια που διαδραμάτισαν ρόλο στην εξέλιξη του εγκεφάλου και γι' αυτό διεξάγονται διάφορα πειράματα από πανεπιστήμια και ινστιτούτα, με αρκετή επιτυχία.

Ανάμεσα στις προκλήσεις για τους επιστήμονες είναι να εντοπίσουν το χρονικό σημείο κατά το οποίο ο άνθρωπος αντέστρεψε τους ρόλους: αντί να προσαρμόζεται εκείνος στο περιβάλλον, άρχισε να προσαρμόζει το περιβάλλον στις δικές του ανάγκες.

imerisia.gr