W 37. odcinku podkastu Naukowo wcielę się w skórę niedźwiedzia, aby sprawdzić jego niezwykłe możliwości hibernacji, ale także w skórę człowieka, aby poczuć jak bardzo słowa mogą ranić. Arkadiusz Polak, witam Was serdecznie i zapraszam do sprawdzenia po co karasiom kradziona sperma, jakie mogą być efekty dążenia ludzi do ograniczenia wymierania gatunków oraz w jaki sposób powikłania ciąży łączą się z większym ryzykiem udarów mózgu u kobiet. Jeśli odcinek Wam się spodoba, prześlijcie go dalej w social mediach, a jeśli Wam się nie podobał - dajcie znać, dlaczego, wasze głosy są dla mnie bardzo cenne, za wszystkie dziękuję. A wszystkich którzy chcieliby wesprzeć moją działalność zapraszam pod adres patronite.pl/naukowo, za każdy rodzaj wsparcia bardzo Wam dziękuję. Na początek wejdę w skórę pewnego azjatyckiego misia.

Bycie japońskim czarnym niedźwiedziem nie jest proste. Nie zostało nas już dużo, a polowania, kłusownictwo i poszerzanie się Waszych człowieczych siedlisk zwiększa możliwość, że wyginiemy jako gatunek w ciągu 100 lat. Nasze życie nie jest wszak łatwe. Przy wzroście 140 centymetrów i wadze 120 kg trzeba wiele jeść i wiele energii poświęcić na zebranie odpowiedniej ilości ziół, jagód czy orzechów. Owszem czasem można uciec się do jedzenia mięsa, nawet kanibalizm nie jest czymś nagannym, wszak wyżywić się trzeba. Zwłaszcza gdy zbliża się czas zimowy oznaczający hibernację, będącą niesamowitym zjawiskiem, rozumiesz to człowieku, kładę się spać, gdy zaczyna doskwierać zimno i brak jedzenia, budzę się, gdy jedzenia zaczyna przybywać, a słońce znów przygrzewa. I to właśnie z tego powodu grupa, tych jak ich tam nazywacie, naukowców, postanowiła upuścić mi nieco krwi. Większość gatunków zwierząt, w tym ludzie, cierpi na znaczny spadek funkcji fizycznych przy ciągłej bezczynności. Niedźwiedzie wydają się mieć jakąś specjalną cechę, która gwarantuje im utrzymanie sprawności nawet przez pół roku bez ruchu, jednocześnie nie dostarczając w tym czasie pożywienia. U człowieka jest nieco inaczej, panuje tu zasada "używaj albo strać", zwiększona aktywność skurczowa poprzez ćwiczenia fizyczne wyzwala hipertrofię mięśni szkieletowych, czyli powiększenie poszczególnych komórek bez zwiększenia ich liczby. Natomiast długotrwałe okresy braku aktywności fizycznej lub niedożywienia powodują zanik mięśni szkieletowych, zamianę do mięśni szybko rozciągliwych i nieodpowiedni metabolizm energetyczny co z kolei prowadzić może do sarkopeni często występującej u osób starszych. Aby nastąpił spadek masy mięśniowej u człowieka wystarczą trzy tygodnie bez ruchu, wiele osób cierpi z tego powodu, gdy leżą w łózkach na skutek chorób czy urazów. Co zatem mają niedźwiedzie czego my nie mamy? Wiele wcześniejszych badań wskazywało osocze niedźwiedzia jako substancję, w której pływa coś, co pozwala im hibernować bez przeszkód i co wpływa na regulację metabolizmu białek mięśni szkieletowych, przyczyniając się do utrzymania masy mięśni podczas hibernacji. Postanowiono zatem sprawdzić czy dodanie surowicy hibernującego niedźwiedzia do wyhodowanych ludzkich komórek mięśni szkieletowych zmienia metabolizm białek i energii. Wyniki eksperymentu wykazały, że surowica hibernujących czarnych niedźwiedzi pozytywnie reguluje metabolizm białek mięśniowych, co skutkowało akumulacją całkowitej jego zawartości, prawdopodobnie poprzez hamowanie systemu degradacji białek. Masa mięśniowa jest generalnie określana przez równowagę pomiędzy budowaniem i degradacją białek, a ponieważ surowica hibernujących niedźwiedzi zaburza tę równowagę, hodowane komórki mięśniowe wykazały znaczny wzrost białka po 24 godzinach eksperymentu. Ten znaczący wzrost białka nie był widoczny, gdy naukowcy użyli na hodowanych komórkach surowicy zebranej od niedźwiedzi podczas sezonu letniego. Co powoduje, że maszyna degradacji białek działa inaczej u niedźwiedzi pozwalając im bezpiecznie hibernować? Naukowcy z Uniwersytetu w Hiroszimie i Hokkaido, wskazali w tym badaniu, że jakiś czynnik obecny w niedźwiedziej surowicy może przyczyniać się do utrzymania masy mięśniowej, ale nie wiadomo jaki to czynnik. Temu poświęcone będą następne badania, z których może wyniknąć nowe podejście do zapobiegania atrofii czyli zanikaniu komórek ludzkich i osłabieniu mięśni szkieletowych u ludzi narażonych na długotrwały brak ruchu. Nowe sposoby rehabilitacji lub zapobiegania przykuciu do łóżka mogą być wymierną korzyścią z poznania niedźwiedziej hibernacji.

Wcielimy się teraz w skórę człowieka, którego słowa mogą ranić, a niektóre z nich może odczuwać jak "słowne spoliczkowanie". Nie jest to nic dziwnego, wszak człowiek jest istotą społeczną, używa języka, aby komunikować się i budować relacje z innymi ludźmi, a wyzywanie kogoś stanowi zaprzeczenie moralnej zasady, by nie krzywdzić innych ludzi. Obelgi słowne sa nie tylko niemile widziane, ale mogą być postrzegane jako zagrożenie dla reputacji wywołując reakcje odmienne, gdy ktoś nas krytykuje, inne, gdy kończymy związek z drugą osobą, różne, gdy ktoś nas obraża lub wyśmiewa się z nas. Co więcej o komplementach szybko zapominamy, ale obelgi zwykle zachodzą nam za skórę i zostają z nami przez długi czas. Wydaje się także, że o ile często powtarzany komplement traci swój urok i siłę oddziaływania, tak jedna obelga może być powtarzana wielokrotnie i nie traci swej obelżywej siły oddziaływania. To jak łączą się emocje z językiem w przypadku obelg postanowili sprawdzić naukowcy z holenderskiego Uniwersytetu w Utrechcie. W badaniu wzięło udział 79 osób, użyto przy tym elektroencefalografu i galwanometru, który mierzy przewodnictwo elektryczne skóry. W trakcie badania czytano im po 90 zdań podzielonych na trzy kategorie: obelgi ("Linda jest okropna"), komplementy ("Linda jest imponująca") oraz nacechowane neutralnie i zgodne z prawdą ogólne zdania ("Linda jest Holenderką"). Równocześnie, aby zbadać, czy wpływ słów zależał od tego, kogo dotyczyła wypowiedź, w połowie z tych trzech zestawów wypowiedzi użyto własnego imienia uczestnika, a w drugiej połowie - imienia kogoś innego. Naukowcy spodziewali się tu różnych oddziaływań. Po pierwsze, że obelgi będą miały większą siłę oddziaływania niż komplementy czy wyrażenia neutralne. Druga tezą jest mniejszy efekt komplementu przy jego wielokrotnym powtarzaniu i zachowaniu siły rażenia obelgi w takim przypadku. Badacze uważali również, że wpływ obelg jest większy, gdy kieruje się je bezpośrednio do nas niż używając ich w stosunku do innych osób, także w przypadku wielokrotnych powtórzeń raniących nas słów. Wszystko to miało oddziaływać na przewodnictwo skóry, pobudzając nas najbardziej, gdy słyszymy obelgę kierowaną bezpośrednio do nas. Ogólnie badacze odkryli, że obelgi werbalne dotykają nas niezależnie od tego, kogo dotyczy obelga i to nawet po powtórzeniu. Dzieje się to bardzo szybko, wystarczy 250ms, aby odnotować reakcję organizmu na usłyszaną obelgę, przykuwa ona naszą uwagę szybciej niż komplement lub stwierdzenie neutralne, a dzieje się tak ponieważ emocjonalne znaczenie obelg jest pobierane z pamięci długotrwałej. Równocześnie wyniki nie dostarczają dowodów na to, że wielokrotne powtarzanie słów wpływa na reakcje na zniewagi w mniejszym stopniu niż na reakcje na komplementy. Nie znaleziono też dowodów na to, że powtarzane obelgi mogą dłużej utrzymywać swoje oddziaływanie niż powtarzane komplementy, bez względu na to czy dotyczy to nas czy też innych osób. Zastanawiające są wyniki badania przewodnictwa skóry. Czerpiąc z życiowego doświadczenia możemy przypuszczać, że obelgi kierowane do nas dotkną nas najbardziej i wywołają u nas największe pobudzenie co w badaniu było obrazowane przez najwyższą reakcję przewodnictwa skórnego. Reakcja na takie słowne spoliczkowanie wydaje się być silniejsza niż na komplement, ale badanie tego nie potwierdziło. Co więcej najsilniejsze pobudzenie generowały zdania neutralne, podczas gdy obelgi i komplementy nie różniły się pod względem potencjału pobudzającego. Badanie ma jedno poważne ograniczenia, a mianowicie było... badaniem. Interakcje z obelgami przeprowadzono w środowisku laboratoryjnym, nie badano rzeczywistych, życiowych doświadczeń. Przeprowadzenie takiego badania w warunkach rzeczywistych, jest etycznie wątpliwe, ale jeśli obraźliwe stwierdzenia nie są osadzone w rzeczywistych interakcjach między ludźmi, to badanie nie pokaże tego, co dana obelga może naprawdę wywołać u danej osoby, uwzględniając przy tym czas, miejsce, otaczające środowisko i sytuację, w której tę obelgę usłyszy. Niemniej psycholingwistyka rozwija się mocno, a takie badania pomagają w zrozumieniu jak język wpływa zarówno na każdego z nas indywidualnie jak i na ogólne zachowania społeczne.

Jednym z nieporządnych zachowań społecznych wśród ludzi jest niewątpliwie złodziejstwo, choć wśród zwierząt sprawa ma się zgoła odmiennie. Kradzież nie jest niczym złym, ba niektóre gatunki notorycznie dopuszczają się takich czynów choćby mewy, które niczym pirat, atakują maskonury i potrafią zmusić ich do wyplucia wcześniej upolowanych ryb, aby je ukraść. Przykładów jest więcej: pająki pożerające owady z cudzych pajęczyn, wydry porywające cudze młode zmuszając w ten sposób matkę do porzucenia zdobyczy, czy niektóre mrówki, które kradną i przenoszą do swoich gniazd poczwarki, aby zapewnić sobie dopływ niewolniczej siły roboczej. A co powiecie na kradzież spermy? Takiego czynu dopuszcza się karaś srebrzysty, aby zapewnić sobie możliwość rozmnażania. Międzynarodowemu zespołowi badawczemu pod przewodnictwem naukowców z austriackiego Uniwersytetu w Innsbrucku udało się po raz pierwszy opisać kompletny genom karasia srebrzystego, co pozwoliło na lepsze zrozumienie jego osobliwej metody rozmnażania. Korzystając z niej, ten pochodzący z Azji gatunek, zapewnił sobie miano jednego z najbardziej inwazyjnych gatunków w Europie. Podczas gdy złote rybki, z którymi jest spokrewniony i inne karasie rozmnażają się płciowo, karaś srebrzysty ma istotną przewagę ewolucyjną: rozmnaża się bezpłciowo, a samice mogą oszczędzić sobie czasochłonnego poszukiwania partnera. Wykorzystują one spermę samców innych gatunków karasi, składając jaja w miejscu tarła, porywając w ten sposób plemniki, które pobudzają komórkę jajową do podziału. Materiał genetyczny samca nie jest tu wykorzystywany, lecz niszczony, dochodzi tu do partenogenezy, czyli dzieworództwa z udziałem plemnika. Powstałe w ten sposób potomstwo jest prawie wyłącznie samicami, samce rodzą się bardzo rzadko. Taki sposób rozmnażania jest bardzo nie fair w stosunku do rodzimych gatunków, umożliwiając szybkie rozprzestrzenianie się i zajmowanie siedlisk. Dzięki rozszyfrowaniu genomu karasia wiemy skąd wziął się taki mechanizm. W uproszczeniu genom, czyli informacja genetyczna organizmu, jest podzielony na różne zestawy chromosomów. Zwierzęta rozmnażające się płciowo mają zwykle podwójny, czyli diploidalny, zestaw chromosomów. W procesie rozmnażania zestawy samic i samców są dzielone w komórkach rozrodczych i tylko jeden pojedynczy, czyli haploidalny zestaw chromosomów jest przekazywany w danym czasie. Połączenie haploidalnego jaja i haploidalnego plemnika daje w rezultacie organizm diploidalny. Ale podczas mejozy lub krzyżowania się spokrewnionych gatunków może dojść do powstania organizmów posiadających więcej niż dwa zestawy chromosomów i choć taki kręgowiec nie jest zdolny do życia to już ryby, płazy czy gady - tak. Karaś srebrzysty jest heksaploidem co oznacza, że ma aż sześć zestawów chromosomów, cztery z nich powstały w wyniku skrzyżowania niespokrewnionych gatunków ryb, a dwa dodane zostały w wyniku skrzyżowania z blisko spokrewnionym gatunkiem. Naukowcy przypuszczają, że w pewnym momencie podczas tych krzyżowań wystąpiły problemy w tworzeniu gamet i to właśnie mogło być jednym z czynników wyzwalających rozmnażanie jednopłciowe. Analiza genomu pokazuje historię ewolucyjną tego gatunku karasi co może pomóc nie tylko w zrozumieniu cech biologicznych ryby, ale także w zarządzaniu naturalnymi populacjami, w których karaś ten jest gatunkiem inwazyjnym.

Także człowiek wpływa na inne gatunki i są to zarówno wpływy pozytywne jak i negatywne. W dobie kryzysów różnej maści, wymieranie gatunków może nie być właściwie potraktowane o czym może świadczyć fakt, że pomimo zobowiązania rządów do zmniejszenia ryzyka wymierania gatunków pod auspicjami ONZ, cel ten w latach 2011 do 2020 nie został osiągnięty. Ponad 40 000 gatunków udokumentowano jako zagrożone wyginięciem, choć szacuje się, że może ich być nawet milion. Obecnie po raz kolejny rządy negocjują Globalne Ramy Różnorodności Biologicznej, zawierające cele i zadania dla ratowania przyrody, które mają zostać przyjęte pod koniec 2022 roku i które zobowiązywałby kraje do co najmniej dziesięciokrotnego zmniejszenia tempa wymierania oraz zmniejszenia o połowę ryzyka wymierania gatunków. Można to zrobić dzięki szeregowi działań, po pierwsze należy tak projektować rozwój siedlisk ludzi, aby zachować istniejące nienaruszone ekosystemy, przy czym szczególnie trzeba chronić obszary ważne dla różnorodności biologicznej. Trzeba także rozpocząć odbudowę zdegradowanych już ekosystemów, przywracać rodzime gatunki zwierząt i roślin, kiedyś żyjących na danym terenie, lecz wytępionych. Ważne są nie tylko działania takie jak szczepienia, dodatkowe karmienie czy zapewnienie miejsc rozrodu, ale także ograniczanie kontaktów między człowiekiem i zwierzęciem, aby zminimalizować ryzyko konfliktu, który to ogólnie patrząc człowiek zawsze wygrywa. Ludzie powinni również doprowadzić do sytuacji, w której często niezbędne pozyskiwanie, handel i wykorzystywanie dzikich gatunków są legalne, zrównoważone i bezpieczne. Równocześnie powinniśmy zapobiegać wprowadzaniu inwazyjnych gatunków, a gdy już wiemy o takiej sytuacji powinniśmy ją kontrolować i w miarę możliwości takie gatunki usuwać. Oczywiście wzięto też pod uwagę nasuwające się same czynniki - zanieczyszczenia i zmiany klimatu, postulując ich ograniczenie. W nowym badaniu naukowcy z Uniwersytetu w Newcastle postanowili sprawdzić jak takie działania mogą się przyczynić do zapobieganiu wymieraniom i czy spowalniają tempo wymierania gatunków. Badania opierały się na 7 784 gatunkach wymienionych jako "wrażliwe", "zagrożone" i "krytycznie zagrożone", a które znajdują się na Czerwonej Liście Gatunków Zagrożonych, a następnie wziął pod uwagę cele, o których mówiłem, zawarte w pierwszym projekcie globalnych ram różnorodności biologicznej Konwencji ONZ. Wyniki jasno pokazują, że nie możemy się skupiać tylko na podstawowych celach, a wiele gatunków potrzebuje bardzo indywidualnych i precyzyjnych działań, aby zapobiec ich wyginięciu. Co najmniej 57% gatunków zagrożonych i wymarłych w środowisku naturalnym wymaga aktywnego zarządzania gatunkiem, aby ten mógł przetrwać i zachować różnorodność genetyczną. Reintrodukcja, kontrola chorób, dodatkowe karmienie i zapewnienie miejsc do rozmnażania są niezbędne dla ponad 4 000 gatunków. Aż 95% gatunków sklasyfikowanych jako zagrożone mogłoby skorzystać, gdyby zastosowano trzy różne sposoby ich ochrony. Samo poprawne zarządzania niezrównoważonym zbiorem i handlem mogłoby przynieść korzyści dla 63% gatunków zagrożonych. Przytoczony raport jasno stwierdza zatem, że można zapobiec dalszemu wymieraniu gatunków spowodowanemu przez człowieka, ale tylko wtedy, gdy wszystkie zagrożenia dla gatunków zostaną złagodzone, a działania na rzecz odbudowy gatunków zostaną wdrożone w trybie pilnym. W mojej opinii, biorąc pod uwagę jak politycy wdrażają inne pilne cele wyznaczone w odniesieniu do innych pilnych kwestii, to nowe cele Globalnych Ram Różnorodności Biologicznej pozostaną, podobnie jak poprzednie, niespełnione.

Pilną kwestią dla nauki jest niewątpliwie praca nad poznaniem chorób dręczących ludzi i tu akurat czynione są od lat ogromne postępy. Nowe badanie, o którym opowiem, skupia się na udarze mózgu u kobiet, gdyż jest on u nich jedną z głównych przyczyn śmiertelności i niepełnosprawności. Dane z roku 2019 wskazują, że około 3 miliony kobiet zmarło z powodu udaru, a z powodu niepełnosprawności spowodowanej udarem łącznie kobiety straciły ponad 10 milionów lat zdrowego życia i jest to o 44% więcej niż w przypadku mężczyzn. Otyłość, cukrzyca czy nadciśnienie mogą być czynnikami ryzyka, ale są one niewystarczające do wyjaśnienia różnicy w ryzyku wystąpienia udaru mózgu u kobiet i mężczyzn. Dotychczasowe badania wskazywały pewien związek między powikłaniami ciąży, a długoterminowym ryzykiem udaru mózgu i to właśnie temu postanowiono się przyjrzeć, szukając dowodów na związek pomiędzy niepłodnością, poronieniem i martwym urodzeniem, a ryzykiem wystąpienia śmiertelnego i niezakończonego zgonem udaru mózgu. Ilość danych użytych w badaniu jest ogromna, badacze poddali analizie dane z łącznie 27 badań z konsorcjum InterLACE, które zbiera informacje na temat chorób przewlekłych i zdrowia reprodukcyjnego. Do badania włączono także dane z ośmiu innych prac z Australii, Chin, Japonii, Holandii, Szwecji, Wielkiej Brytanii i USA. Dało to łącznie dane od niemal 620 000 kobiet, których wiek wahał się od 32 do 73 lat, wszystkie analizowane badania przeprowadzono pomiędzy między 1990, a początkiem 2000 roku. Wyniki rzeczywiście wskazują na powiązanie niepłodności, poronień i martwych urodzeń ze zwiększonym ryzykiem udaru, zwłaszcza powtarzające się poronienia, minimum trzy i martwe urodzenia zwiększały to ryzyko. Kobiety z historią niepłodności miały o 14% wyższe ryzyko wystąpienia udaru mózgu nie skutkującego śmiercią niż kobiety bez niepłodności. Wśród kobiet, które kiedykolwiek były w ciąży i poroniły wystąpiło o 11% większe ryzyko wystąpienia udaru mózgu w porównaniu z kobietami, które poronienie nie dotknęło, ryzyko takie choć mniejsze występowało także w przypadku udarów śmiertelnych. Natomiast wśród ciężarnych kobiet, u których poród zakończył się urodzeniem martwym, wykazano o 31% większe ryzyko wystąpienia udaru mózgu. Zdaniem naukowców w przypadku niepłodności związek między nią, a ryzykiem udaru może wynikać z zaburzeń czynności jajników. Przedwczesna niewydolność jajników zwiększa ryzyko udaru mózgu poprzez utratę potencjalnych neuroprotekcyjnych i przeciwzapalnych właściwości estrogenów, których stężenie jest wówczas obniżone. W przypadku poronień i martwych urodzeń, ryzyko udaru powiązane może być z dysfunkcją śródbłonka, co może prowadzić do utraty ciąży z powodu wad łożyska, utrzymywać się po ciąży powikłanej i przyczyniać się do rozwoju udaru mózgu poprzez zmniejszone rozkurczanie się mięśni w naczyniach krwionośnych, stan prozapalny i właściwości prozakrzepowe. Ponadto kobiety dotknięte każdym z tych rodzajów powikłań ciąży, częściej są palaczkami, mają otyłość oraz doświadczają lęku i depresji. Zwiększa to przyszłe ryzyko udaru mózgu poprzez toksyczne działanie palenia tytoniu, insulinooporność, nasilony stan zapalny i zwiększoną agregację płytek krwi. Trzeba zaznaczyć tu, że jest to badanie analizujące i ma pewne ograniczenia, jednak jego ustalenia wydają się być poprawne, choć wymagają dalszych prac. Dzięki temu otaczając szczególną opieką, monitorując kobiety z historią utraty ciąży lub niepłodności i promując do tego zdrowy tryb życia będzie można zmniejszyć ich ryzyko udaru.

I to wszystko w dzisiejszym odcinku, na kolejny zapraszam w sobotę, a już dziś możesz zajrzeć na stronę Naukowo.net po dodatkowe, niezmiernie ciekawe artykuły popularnonaukowe oraz na nasz serwer Discord - wszystkie linki znajdziesz w opisie odcinka. Dzięki za dziś i do usłyszenia!