Posiadanie przyjaciół i kolegów jest normalnym zjawiskiem dla człowieka - dla zwierząt kontakty z innymi stadami zwykle kończą się agresją, ale tym razem było inaczej. Inaczej na problem dostępności rogówek do przeszczepów spojrzeli bioinżynierowie przyglądając się bliżej świńskiej skórze. Arkadiusz Polak, dzień dobry w sobotnim odcinku podkastu Naukowo, w którym wyrecytuję wiersz, nagrany po 128 próbach oraz opowiem, jak chodzą dzieci w Japonii. Zapraszam na odcinek oraz na stronę naukowo.net gdzie przeczytacie ciekawe popularnonaukowe artykuły. A jeśli odcinek Wam się spodobał możecie mnie wesprzeć dobrowolną wpłatą w serwisie Patronite, albo dołączyć do naszej Discordowej społeczności - wszystkie linki znajdziecie w opisie odcinka, który możecie udostępnić, skomentować lub dać łapkę w górę tudzież ocenić w serwisie strimingowym, bardzo mi to pomaga w docieraniu do kolejnych słuchaczy, dzięki za każdą pomoc! Dziś na początek wybierzemy się na Bahamy.

Natura potrafi być pełna miłości. A konkretniej pełna interesownych związków, które trwają przez całe życie zwierząt i z których czerpią one bardzo wymierne korzyści. Na przykład wśród bobrów europejskich dożywotnie małżeństwa nie są zwierane z powodów romantycznych, monogamia po prostu zwiększa ich szansę na przeżycie. Jako że żywią się one korą drzew muszą jej zjeść naprawdę dużo, a przecież nie samym jedzeniem bóbr żyje, trzeba zadbać o ochronę terytorium, utrzymanie tam lub opiekę nad potomstwem - łącząc się w pary dzielą się tymi obowiązkami. Innym powodem wiązania się na całe życie może być rozmnażanie jak u wilków szarych, u których samiec i samica alfa dostarczają co roku nowych członków stada zapewniając mu stabilność. No i obrona jednej samicy przed zakusami innych samców jest prostsza niż obrona całego haremu. Ta więź pomiędzy zwierzętami potrafi być naprawdę silna. Gdy rozdzielono parę myszy kalifornijskich i umieszczono je z innymi osobnikami, zdecydowana większość z nich pozostała wierna swojemu pierwszemu partnerowi. Po ponownym połączeniu się par nie obyło się bez pełnej gniewu komunikacji, ale przyjazne stosunki powracały po około tygodniu, a myszy, które szybciej puściły w niepamięć kontakty z innymi osobnikami częściej wychowywały później zdrowe potomstwo. Ten sielankowy obraz partnerstwa i współpracy bywa pełny agresji i przemocy, gdy trzeba bronić partnerów, potomstwo, terytorium czy szerzej stada, do którego się należy. Wówczas nie ma przyjaciół, są wrogowie z zewnątrz, których należy przegonić lub po prostu zlikwidować. Członkowie grupy zwierają wówczas szeregi w obronie zasobów, partnerów lub potomstwa, walcząc w obszarach własnego terytorium. Ale jak donosi nowe, dość zaskakujące badanie, zdarzają się też inne przypadki. Bahamy to piękne miejsce z fantastycznym klimatem, składające się z ponad 3000 wysp, zatok i wysepek na Oceanie Atlantyckim na północ od Kuby. I to tam właśnie zamieszkały dwa stada delfinów, badane przez długie lata przez dwie grupy badawcze. Zwierzęta te są znane z tego, że w swoim stadzie utrzymują więzi społeczne, a relacje między osobnikami są silne i długoterminowe, utrzymywane dzięki przyjacielskim zachowaniom kontaktowym. Ale gdy trzeba bronić swego terytorium i odganiać inne stada delfiny robią to tak samo bezwzględnie jak inne gatunki. Pierwsze badane stado zamieszkiwało teren o wielkości około 250km2, na wodach przybrzeżnych wokół Bimini na Bahamach, była to grupa 120 delfinów plamistych. Inna grupa badawcza badała drugie stado delfinów zamieszkujące wody White Sand Ridge, na obszarze o powierzchni 480 km2 i liczące 85 osobników. Te dwa sąsiadujące miejsca zamieszkiwane przez dwa różne stada delfinów są płytkie, ale oddzielone głębokim na 2 km kanałem wodnym. Długoterminowe badania na obu tych obszarach wykazały, że obie społeczności delfinów wykazują silną wierność miejscu, w którym przebywały cały rok, a także wspólne cechy struktury społecznej w tym wielkość grupy i długoterminowe związki. W ciągu 10 lat przyglądania się tym ssakom, przed 2013 rokiem, nie zaobserwowano interakcji pomiędzy delfinami z obu obszarów. I wtedy stała się rzecz zaskakująca, nawet badaczy. 52 osobniki z drugiego stada wyemigrowały na teren pierwszego z nich, wśród nich 25 samców i 27 samic, zarówno dorosłych jak i młodych. Mogło by się wydawać, że naruszenie terytorium innego stada i próba integracji z nim wywoła reakcje obronne, ale nic takiego się nie wydarzyło. Co więcej delfiny nawiązywały przyjacielskie kontakty, przy czym najczęściej działo się to między młodymi delfinami tej samej płci. Ponieważ obserwacja tego dziwnego, częściowego połączenia się stad trwała przez 5 lat, naukowcy potwierdzili, że nowe więzi jakie się w ten sposób wytworzyły były silne i stałe. Nie zaobserwowano też agresji między stadami, czego można by się spodziewać, gdyby delfiny żyły w zamkniętych i bronionych grupach społecznych. Co jest przyczyną tych przyjacielskich i pokojowych integracji? Niestety tego nie zdołano ustalić choć pojawia się kilka hipotez. Dopuszczano lepszą możliwość rozmnażania, ale obie płcie wyemigrowały w mniej więcej równej liczbie, a szacunki badaczy nie wskazują, aby samce poprzez przeprowadzkę zyskały dostęp do bardziej płodnych samic. A może cały proces miał związek z przesunięciami oceanograficznymi, które mogły wpłynąć na dostępność zdobyczy? Tu badacze nie stwierdzili takich zmian w Wielkiej Ławicy Bahama, a żadna ze społeczności delfinów nie podupadała - wręcz przeciwnie, liczebność delfinów drugiego stada wzrastała przed ich emigracją. Innym rozwiązaniem tej zagadki korzyści jakie delfiny odnoszą z nawiązywania nowych więzi, mogą ujawniać się dopiero podczas nocnych polowań na głębokich wodach, podczas których delfiny nie tylko żerują na rybach, ale muszą tez bronić się przed drapieżnikami. Są to jednak przypuszczenia, które wymagają przyszłych badań. Obok poznania zachowań delfinów czy szerzej ssaków, badania te mają również związek z ochroną przyrody. Klimat gwałtownie się zmienia i możliwe, że wiele obszarów nadających się do życia dla konkretnych gatunków będzie się kurczyć, co może zmusić je do dzielenia się przestrzenią życiową. Takie zachowania mają wpływ na wielkość populacji na co wskazuje wiele innych badań. Obserwacja integrujących się częściowo dwóch różnych grup delfinów może pokazać jakie skutki przyniesie mieszanie się różnych grup społecznych tego samego gatunku.

Mieszanie różnych gatunków odbyło się w Stanach Zjednoczonych 7 stycznia tego roku gdy zespół lekarzy z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Maryland przeprowadzili pierwszy na świecie zabieg przeszczepienia człowiekowi serca świni. Zwierzę zostało genetycznie zmodyfikowane w taki sposób, aby organy nie wytwarzały cukru w innym przypadku przeszczep zostałby odrzucony. Pacjent, który nie kwalifikował się do przeszczepu od ludzkiego dawcy, początkowo wracał do zdrowia. Niestety po dwóch miesiącach od operacji zmarł, z nieustalonych jeszcze przyczyn. Zabieg ten otwiera nową drogę w transplantacji i choć nie uratował pacjentowi życia, to przyniósł wiele cennych danych, które pomogą innym potrzebującym w przyszłości. A jest ich mnóstwo, tylko w Polsce w pierwszej połowie 2021 roku na przeszczep oczekiwało 1630 osób z czego 58 wymagało natychmiastowej interwencji. Mnóstwo jest również ludzi, którzy nie wymagają przeszczepu w celu ratowania ich życia, ale taki zabieg mógłby je diametralnie zmienić. Ponad 12 milionów ludzi na świecie cierpi z powodu ślepoty rogówkowej. Spowodowana jest ona stożkiem rogówki, chorobą, w której ochronna, zewnętrzna warstwa oka rozrzedza się i uwypukla w wyniku czego normalna krzywizna rogówki przybiera kształt stożka. Upośledza to wzrok w różnym stopniu, czasem wymagając korekty za pomocą okularów lub zabiegu chirurgicznego, ale zdarzają się przypadki, gdzie rozwiązaniem jest przeszczep rogówki. O co jest bardzo trudno, na każde 70 potrzebnych rogówek dostępna jest jedna. Zwłaszcza w krajach biednych schorzenie to często powoduje ślepotę, a ludzie nie otrzymują żadnej pomocy, ze względu na brak infrastruktury umożliwiającej oddawanie tkanek, pobieranie ich, czy nawet zwykłe badanie oczu. Aby rozwiązać problem dostępności szuka się innych rozwiązań. W nowym badaniu bioinżynierowie ponownie zwrócili się w kierunku świń, dały one świetny, jak się okazało, zamiennik ludzkiej rogówki. Naukowcy zastosowali kolagen pochodzący ze skóry świń, oczywiście odpowiednio oczyszczony i dopuszczony do użytku medycznego, stosowany już wcześniej w urządzeniach medycznych do operacji jaskry oraz jako opatrunek na rany. Czysty kolagen jest miękkim i nietrwałym materiałem, dlatego wymagał pewnych chemicznych zabiegów, aby stworzyć BPCDX - bioinżynierski konstrukt świński, swoją drogą spodobała mi się ta nazwa. Jest to przeźroczysty hydrożel w formie przypominającej soczewkę kontaktową, możliwy do wszczepienia ludziom, oczywiście wcześniej sprawdzono czy nie jest toksyczny lub rakotwórczy, w czym pomogły myszy i króliki. A ponieważ większość ludzi potrzebujących przeszczepu rogówki zamieszkuje Chiny i Indie, inżynierowie zbudowali także odpowiednie sterylne opakowania, które umożliwiają przechowywanie BPCDX przez okres dwóch lat. Co ważne, zwłaszcza w krajach bez infrastruktury medycznej, opracowano również mniej inwazyjny sposób wszczepiania tych rogówek, bez użycia szwów i bez naruszania nerwów, co sprzyja szybszemu gojeniu się oka. A po udanych testach na zwierzętach, po raz pierwszy sprawdzono ten produkt na pacjentach w Iraku i Indiach, sprawdzając ich stan przez dwa lata po zabiegu. Przeprowadzono go na 20 pacjentach, wśród których czternaście osób było prawnie niewidomych przed operacją, a sześć miało poważnie upośledzony wzrok. Po dwóch latach od operacji znacząca poprawę wzroku uzyskano w 95% przypadków, aż 19 z 20 osób poddanych przeszczepowi rogówki pochodzącej ze świńskiego kolagenu zobaczyło wyraźna poprawę. Niektórzy z nich zobaczyli świat po raz pierwszy, ponieważ wszystkie czternaście początkowo niewidomych osób miało ostatecznie średnią ostrość widzenia, która musiała być potem wspomagana okularami lub soczewkami. Co ważne, podczas 24 miesięcznej obserwacji klinicznej u żadnego uczestnika nie odnotowano żadnych powikłań ani zdarzeń niepożądanych. Jedyne co musieli zrobić pacjenci po zabiegu to przez 8 tygodni używać kropli do oczu zapobiegających odrzuceniu przeszczepionej rogówki. Wcześniejsze badania kliniczne koncentrowały się na ludzkich tkankach dawców, a okazuje się, że to bioinżynieria tkanek pochodzących od zwierząt może być kluczem do rozwiązania globalnego problemu ślepoty rogówki. Wprowadzenie BPCDX do komercyjnej sprzedaży i szerszego użytku wymaga jeszcze kolejnych badań klinicznych, ale pokazuje to świetnie pewien trend - coraz większa liczba materiałów bioinżynieryjnych jest uzyskiwana od zwierząt i warto, aby w transplantologii te rozwiązania były częściej sprawdzane na ludziach, mogąc stanowić tańsze i bardziej dostępne zamienniki tak potrzebnych ludzkich organów. Dodam jeszcze, że zgodnie z polskim prawem obowiązuje zasada domniemanej zgody na przeszczep. Oznacza to, że wszyscy jesteśmy potencjalnymi dawcami narządów po śmierci, w przypadku dzieci zgodę muszą wyrazić rodzice. Mimo, że zgoda nie jest wymagana to wiele osób dodatkowo nosi w portfelu kartę dawcy lub oświadczenie do czego gorąco zachęcam, ale jeśli nie chcesz by Twoje narządy były przeszczepione innym musisz zgłosić sprzeciw w Centralnym Rejestrze Sprzeciwów.

Wiele czynności, które wykonujemy każdego dnia robimy nieświadomie, odruchowo i bez potrzeby specjalnej kontroli. Traktujemy je jako integralną część naszej codzienności i niespecjalnie zastanawiamy się jak są dla nas ważne, zdajemy sobie z tego sprawę dopiero kiedy tracimy daną umiejętność. Jedną z nich jest zwykłe chodzenie, gdy na skutek choroby lub urazu tracimy możliwość poruszania się ogranicza to naszą samodzielność, jest to jedna z największych obaw ludzi starszych, którzy w jesieni swego życia chcą pozostać niezależni. Dlatego tak ważne są badania nad chodem u dzieci, stworzenie wzorca prawidłowego chodu umożliwia ocenę normalnego rozwoju i w miarę potrzeby podjęcie jak najwcześniej odpowiedniego leczenia. Dotychczasowe badania nad chodem u dzieci wykorzystywały nie tylko trójwymiarową analizę ruchu, ale badały również kinematykę stawów. Wykazały one, że dzieci w wieku między 7, a 11 rokiem życia wykazują już wzorce chodu podobne do dorosłych, zaczynają się one stabilizować już od 5 roku życia. Ale istnieją subtelne choć zauważalne różnice między dzieciakami z różnych krajów, czy zatem kultura i miejsce zamieszkania wpływają na rozwój chodu u najmłodszych? We wcześniejszych badaniach wykazano, że dzieci z Republiki Południowej Afryki w wieku szkoły podstawowej wykazują podczas chodzenia kąt rotacji bioder podobny jak u dorosłych. Ale we Francji dzieci potrzebują więcej czasu, do około 12 roku życia, aby rozwinąć podobny dojrzały wzorzec chodu. Aby rozszerzyć badania na dzieci z innych krajów, badacze z japońskiego Uniwersytetu Nagoya zwrócili się w stronę własnego podwórka i odkryli, że do tej pory nikt takich badań tam nie prowadził. Nie było wzorcowych parametrów chodu dla typowo rozwijających się japońskich dzieci, nikt też nie śledził jak ich chód zmienia się wraz z wiekiem. Dlatego w okresie od stycznia 2018 do marca 2020 roku przeprowadzono badanie wśród 424 dzieci, które podzielono na trzy grupy: najmłodszych w wieku 6-8 lat, dzieci w wieku 9-10 lat i najstarszych między 11 a 12 rokiem życia. Wyniki tego badania wykazały wzrost tempa chodu wśród japońskich dzieci w późnych klasach szkoły podstawowej. Długość kroku zmniejszała się z wiekiem, gdy dzieci w wieku 11-12 lat porównywano z dziećmi w wieku 6-8 lat, nie zaobserwowano natomiast zmian związanych z wiekiem w prędkości chodu. Sugeruje to, że zwiększenie tempa chodu zrekompensowało zmniejszenie długości kroku w celu utrzymania prędkości chodu u dzieci w późnym wieku szkoły podstawowej. W innych częściach świata, np. w Meksyku, w badaniach nad chodem dzieci również stwierdzono zmniejszenie długości kroków w miarę dorastania dziecka, ale rytm tych kroków albo pozostał taki sam, albo zmniejszył się po 7. roku życia. Badanie pokazało też, że dzieci najstarsze wykorzystywały mniejszy zakres ruchu w kolanach i częściej wykrzywiały palce stóp. Badacze wysnuli więc wniosek, że różnice w budowie ciała, stylu życia i kulturze mają wpływ, choć subtelny to zauważalny, na rozwój poruszania się dzieci. I jak sami zaznaczają, te różnice nie powodują, że japońskie dzieci rozwijają się nieprawidłowo, wskazują jedynie na istnienie takich różnic między dziećmi z różnych części świata. A to powinno być brane pod uwagę nie tylko do tworzenia ocen poprawnego chodu dla dzieci z różnych krajów, ale także powinno mieć wpływ na leczenie i rehabilitację w przypadkach nieprawidłowego chodu.

A teraz opowiem Wam o tym, dlaczego mogę wam o czymś opowiadać. Szerzej, dlaczego w ogóle możemy mówić i posługiwać się złożonymi językami składającymi się z różnorodnych dźwięków. Liczba dźwięków mowy w poszczególnych językach świata jest różna i waha się od 11 do 75 fonemów, co jest pojęciem abstrakcyjnym i skomplikowanym, reprezentowanym w mowie przez głoski. Bardziej rzeczywistym pojęciem jest brzmienie danego języka, które łączy się z oceną jego atrakcyjności. Polacy powszechnie uważają język niemiecki za brzydki, czeski wydaje się nam zabawny, a francuski elegancki i romantyczny. Na to postrzeganie, bardzo subiektywne, ma wpływ nie tylko ilość dźwięków danego języka, ale także ich kombinacja. Felietonistka Joanna Szczepkowska ułożyła dla swojego nauczyciela języka angielskiego, rodowitego Anglika, wiersz będący żartem i świadomą zabawą językiem polskim, w którym przejaskrawiła dźwiękowy obraz polszczyzny. Zapraszam na chwilę z poezją.

Cudzoziemcze. Cichy gościu. Czy Ty wiesz,

że tym świstem, co tu świszczy, wieszczył wieszcz?

Idąc w ślady za swym wieszczem

też się w chrzęście świstu streszczę,

cudzoziemcze. Cichy gościu. Czy wiesz, że

w czasie suszy suchą szosą, mknąc w pocie,

na przyczółku przeczekać musisz deszcz

i szczękając przyzębiem grząźć w błocie,

bo Ci szadzią przeszły części i cześć.

Odurzony szarą mżawką i żytem

szczękościsku doświadczysz co i rusz,

aż do Bieszczad dotarłszy przed świtem

w przykrą przełęcz trzeba SIUSIU Wśród burz

Taszcząc czaszkę swą w puszczy czeluściach,

możesz sczeznąć przesiąknięty na kość,

kiścią liści susząc szczątki nagości,

ściągnąć czarci świerzb, psikus i złość.

Wtedy czujna szczwana krztyna z pryszczami

w krzak cię wciśnie, szargając śliczny brzask

i wszczniesz brzdąca wśród chaszczy i darni

wrzeszcząc: „Brzydszać niż wasz Przasnysz przy dżdżach!”.

Uciekając jeśli będziesz się szastał,

jakimś szlakiem zwiększając szorstkość stóp,

chcąc się podszyć pod Mieszka i Piasta,

to wszczniem partię – „Nasza szosa” – iś trup.

Dzierżąc żerdzie podniesiem ciśnienie

„Precz z szos! Precz! Cudzoziemcy psia ich mać!

Dziś wskroś cię prapszeniczne współplemię

pójdzie iść – jak dojdzie, stanie prać!”.

Suchą szosą w czasie suszy, mknąc w pocie,

dojrzysz w rzeki skaczących dziewic sznur

za to, że Ty dziś śmiałżeś w swym wozie

przestrzeń szos psuć – czysta hańba Twych kół!

Szepty mężczyzn za brzuchami spod koszul

rozszarpanych Rejtanem pośród szos,

strzępiąc płótno zamruczą na głosy:

„Na guzikach naszych w poślizg wpadnie gość!”.

Jeśli zechcesz na szosie choć postać,

bo Ci jaźń zassie w lędźwiach, ziąb i szadź,

przeczekamy na szlaku przy wrzosach

prapszenicznej kiść grzeczności Ci dać.

Jeśli coś Cię zatrzyma przy Pszczyńsku

– masz ci los! W suchej szosie wraża żerdź!

przyczaimy cicho się w Szczebrzeszyńskiem,

tam gdzie chrząszcze w garść się wzięły – w trzcinach śmierć!

Abym mógł to przeczytać, z trudem przyznaję i po wielu próbach, mój aparat mowy musi być bardzo rozwinięty, prawda? Badania przeprowadzane na innych naczelnych wykazały wiele podobieństw między naszą krtanią, a ich. Ale co powoduje, że ludzie mogą wydawać z siebie stabilne dźwięki i kontrolować ich wysokość? Jaki etap ewolucji wykształcił u nas bardziej zaawansowaną krtań, abyśmy mogli w efekcie posługiwać się językiem? Paradoksalnie, wzrost złożoności ludzkiego języka mówionego nastąpił po uproszczeniu anatomii krtani. W opublikowanym w czwartek badaniu naukowcy przyjrzeli się 43 gatunkom naczelnych i odkryli, że nasz aparat mowy różni się od małpiej krtani brakiem membrany głosowej, czyli małego, przypominającego wstęgi przedłużenia strun głosowych. Ludziom brakuje również worków powietrznych, przypominających balony struktur w krtani, dzięki którym małpy mogą wytwarzać głośne i dźwięczne rozmowy oraz unikać hiperwentylacji. To wszystko pozwala nam na wytwarzanie wyraźnych dźwięków o mniejszym poziomie chaosu, który można zauważyć przysłuchując się innym naczelnym. Tym razem dzięki uproszczeniu krtani nasze możliwości tworzenia dźwięków stały się bardziej zaawansowane, dzięki czemu możemy wyrażać dziś tak szerokie spektrum naszych myśli i uczuć.

Na dziś to wszystko po tym łamańcu językowym obiecuję się nie odzywać, ale tylko do najbliższej środy, gdy usłyszycie kolejny odcinek podkastu Naukowo, zapraszam serdecznie. Dzięki za uwagę, miłego weekendu, do usłyszenia!