Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Vähälläkin hapella voi pärjätä

Himalajan ohuessa ilmassa selviävä hämähäkki, hapenkuljetuskyvyltään jalostunut hanhi ja alkoholikäymiseen turvautuva kännikala... Jotkin eläimet ovat sopeutuneet elämään mitättömällä happimäärällä.

Gavin Maxwell/NaturePL

Korkeuksissa

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

© Shutterstock & Oliver Larsen

Korkeimmalle sopeutunut eläin on hämähäkki

Hyppyhämähäkki Euophrys omnisuperstes on onnistunut valloittamaan Himalajan ylärinteet hämähäkeille ominaisten keuhkojen ansiosta.

Ne koostuvat kirjansivujen tavoin päällekkäisistä lehdistä, ja niitä kutsutaankin lehtikeuhkoiksi. Kerrokset kasvattavat keuhkojen pinta-alaa, joten ympäröiviin verisuoniin siirtyy ohuesta ilmasta paljon happea 6 500 metrin korkeudessa.

E. omnisuperstes käyttää ravinnokseen tuulen mukana lentäviä pakastuneita hyönteisiä. Laji pystyy hyppäämään yli 50:tä vartalon pituutta vastaavan matkan. Kun eläin ohjaa verta jalkoihin, ne sinkoavat sen ilmaan, kun verenpaine kohoaa tarpeeksi.

Lue tästä kaikki Suomessa elävistä hämähäkeistä

Hämähäkinpoikanen on kuin kirjan sivut

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

© Shutterstock & Oliver Larsen

Hanhi seuraa kylmää ilmaa Himalajan yli

© shutterstock

Muiden lintujen tavoin tiibetinhanhi hengittää ilmapussien avulla. Hemoglobiinin perinnöllisten muutosten ansiosta ilmapussit takaavat vähälukuisten happimolekyylien tehokkaan hyödyntämisen.

Tiibetinhanhet lentävät Intian eteläosista Mongoliaan ja ylittävät Himalajan vuoriston yli 6 000 metrin korkeudessa. Ne pysyttelevät parhaansa mukaan kylmissä tuulissa, missä ilma sisältää enemmän happea.

Sekä sisään- että uloshengitys hapettavat

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

© Oliver Larsen & Shutterstock

Jakissa sykkii valtava sydän

Jakin sydän on kolmasosan suurempi kuin muiden nautalajien.

© Shutterstock

Jakit selviävät jopa 6 100 metrin korkeudessa. Laji eroaa fysiologisesti ja anatomisesti tavallisista naudoista, joiden yhteisistä edeltäjistä sen kehityslinja erosi 4,9 miljoonaa vuotta sitten.

Tavallisen nautakarjan reaktio vuoriston vähähappiseen ilmaan on hengenvaarallinen verenpaineen nousu.

Perimän muutosten ansiosta saman suvun jakit pystyvät sen sijaan estämään sen. Yleensä happivajaus kiihdyttää punasolujen tuotantoa ja alkaa kohottaa verenpainetta, mutta jakeilla kolme geenimuunnosta vaikuttaa vastaan ja pitää verenpaineen kurissa.

Lisäksi jakeilla hemoglobiini sitoo happea tehokkaammin ja viisi muuntunutta geeniä optimoi ravintoaineiden käytön. Niinpä jakit tulevat toimeen niukemmalla ravinnolla.

Jakit ovat sopeutuneet myös anatomisesti elinympäristöönsä. Niillä on esimerkiksi kaksi ylimääräistä kylkiluuparia. Suureen rintaonteloon mahtuvat hyvin tilavat keuhkot ja iso, jopa 1,5 kiloa painava sydän.

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

Jyrsijällä riittää geenivaihtoehtoja

© All Canada/ImageSelect

Kalliovuorilla Luoteis-Amerikassa elävät peurahiirut ovat noin kymmensenttisiä hiirimäisiä jyrsijöitä, jotka pärjäävät vielä neljän kilometrin korkeudessa hemoglobiinin tuotantoa ohjaavien perintötekijöiden muuntumisen ansiosta.

Hemoglobiinissa on neljä rautamolekyyliä erityisissä hemitaskuissa, joista kukin voi sitoa yhden happimolekyylin.

Peurahiiruilla on peräti 12 erilaista hemitaskumutaatiota, jotka sekä tehostavat hapen sitoutumista että parantavat hemoglobiinin hapenkuljetuskykyä.

Syvyyksissä

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

Alkoholi auttaa kalan talven yli

© Getty Images

Ruutana voi pysyä elossa viisi kuukautta pohjaan asti jäätyneessä hapettomassa lammessa. Erityisen entsyymin ansiosta se selviää kauan ilman happea.

Ruutanat käyttävät äärimmilleen kehittynyttä keinoa turvatessaan tulevaisuutensa vesistöissä, jotka kärsivät pitkän talven aikana happikadosta.

Järvikalalajilla on mitokondrioissaan erityinen entsyymi, joka mahdollistaa elämän ilman happea. Soluissa glukoosi eli rypälesokeri hajoaa glykolyysiksi kutsutussa prosessissa pyruvaatiksi eli palorypälehapoksi, joka on solun voimaloiden ensisijaisia polttoaineita.

Tavallisesti soluilla on käytössään happea ja PDHc-entsyymi hajottaa pyruvaatin niiksi aineiksi, jotka pitävät yllä normaalia elimistön energiantuotantoa. Sen sijaan kun happea ei ole, solut muuttavat pyruvaatin maitohapoksi, jota syntyy lihasten väsyessä.

Maitohapon jatkuvasta kertymisestä on haittaa soluille, ja jos sitä kertyy tuntikausia, terveys voi vaarantua.

Ruutana pystyy elämään kuukausia ilman happea muuntuneen entsyymin ansiosta. Maitohapon sijasta pyruvaatista syntyy asetaldehydiä eli etanaalia, joka on etanolin (alkoholin) esiaste.

Entsyymi muistuttaa alkoholikäymiseen kykenevän, myös olut- ja viini­hiivana tunnetun, leivinhiivan entsyymejä. Ruutanan tapauksessa alkoholi poistuu verestä kidusten kautta veteen.

Maksan ja lihasten glukoosivarastojen varassa kala selviää pitkän talven yli kärsimättä maitohappomyrkytyksestä.

Mutatoitunut entsyymi ehkäisee maitohapon tappavan vaikutuksen

Glukoosivarastot ja erityinen entsyymi varmistavat, että ruutana selviää ilman happea.

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

Metsäsammakoissa syntyy jäänestoaineita

© Cyril Ruoso/NaturePL

Pohjoisamerikkalainen metsäsammakko voi pakastua –16-asteiseksi. Vaikka se lakkaa hengittämästä ja sen sydän pysähtyy, se ei kuole.

Kylmänhorroksen aikana soluja suojaavat "pakkasnesteproteiinit", jotka asettuvat kuoreksi jääkiteiden ympärille.

Lisäksi solujen glukoosi laskee elimistön jäätymispistettä – samaan tapaan kuin suolaus pitää märän tien sulana.

Eläimen vaatima happipitoisuus verrattuna ilman merenpinnan tasossa sisältämään happimäärään (100 %).

Valkopäävalas pursuaa lihaspunaproteiinia

Valkopäävalas voi olla hengittämättä 138 minuuttia.

© Shutterstock

Vuonna 2014 tutkijat olivat todistamassa valkopäävalaan sukellusta 2 992,2 metrin syvyyteen. Sukellus kesti yli kaksi tuntia.

Selitys siihen, että nokkavalaisiin kuuluva laji voi pidättää hengitystään tunteja, löytyy sen lihaksista, joissa happi sitoutuu myoglobiini- eli lihaspunaproteiineihin.

Merinisäkkäällä on jopa kymmenen kertaa niin paljon lihaspunaa kuin maanisäkkäillä, joten se voi varastoida lihaksiin runsaasti happea.

Proteiinit voivat paakkuuntua vaarallisesti, mutta valaan lihaspunamolekyylit varautuvat positiivisesti ja hylkivät toisiaan.

Lue myös:

Esiintyykö eläinkunnassa prostituutiota?
Selviytyminen

Eläimet hankkivat ruokaa prostituutiolla

1 minuuttia
Selviytyminen

Tämä on maailman sitkeähenkisimmän eläimen salaisuus

2 minuuttia
Kannabis
Selviytyminen

Miksi hamppu ei nouse eläinten päähän?

2 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostiosoitteesi, niin saat ohjeet salasanasi nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Tarkista sähköpostisi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostia osoitteeseen . Siinä on ohjeet, joiden avulla voit nollata salasanasi. Jos et ole saanut sähköpostia, tarkista, että se ei ole joutunut roskapostin joukkoon.

Anna uusi salasana.

Nyt sinun pitää antaa uusi salana. Salasanassa pitää olla vähintään 6 merkkiä. Kun olet luonut uuden sanasanan, sinua pyydetään kirjautumaan sisään palveluun.

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota