Po staletí byli vědci zmateni tím, jak si ptáci udržují jasné vidění navzdory absenci krevních cév v jejich sítnici – fyziologická abnormalita u obratlovců. Nový výzkum odhaluje odpověď: Ptačí sítnice jednoduše nepotřebují kyslík. Místo toho jsou na extrémní cukrové dietě, což je objev, který přepisuje naše chápání toho, jak funguje nervový systém.
Žádná kyslíková zóna
Sítnice jsou typicky energeticky náročné tkáně, živené kyslíkem dodávaným krevními cévami. Sítnice ptáků, zejména druhů, jako jsou zebřičky, jsou však neobvykle silné a tyto cévy zcela postrádají. To znamená, že nejhlubší vrstvy nervových buněk nedostávají kyslík přímo. Vědci z Aarhuské univerzity v Dánsku to konečně změřili implantací kyslíkových senzorů do očí žijících pěnkav. Výsledky potvrdily, že tyto buňky fungují v prostředí bez kyslíku.
Vzestup cukru: Role hřebene
Pokud ne kyslík, tak čím se tyto buňky živí? Klíč spočívá v glykolýze, metabolickém procesu, který štěpí cukry na energii bez kyslíku. Ale glykolýza je neefektivní, vyžaduje 15krát více glukózy než metabolismus založený na kyslíku. Jak tedy ptáci poskytují dostatek cukru?
Odpověď spočívá v hřebenu na oči, hřebenovité struktuře v ptačích očích, která byla dlouho podezřelá, že dodává kyslík. Nová měření ukázala, že vůbec nepřenáší kyslík. Místo toho hřeben agresivně pumpuje glukózu do sítnice, čtyřikrát více, než spotřebují mozkové buňky, aby udržel glykolytický motor v chodu.
Proč na tom záleží
Tento objev je posunem v neurovědě. Dokazuje, že některé neurony mohou fungovat bez kyslíku, což je koncept, který se dříve považoval za nemožný. Tato adaptace se mohla vyvinout ke zlepšení zrakové ostrosti u ptáků, navzdory metabolickým nákladům. To také vyvolává otázku, proč ptáci spoléhají na tak neefektivní proces vidění, protože vyžaduje obrovský příjem cukru.
Důsledky přesahují ptačí biologii. Pokud lze lidské buňky upravit tak, aby tolerovaly podmínky bez kyslíku, mohlo by to vést k průlomům v léčbě stavů, jako je mrtvice, kdy nedostatek kyslíku způsobuje poškození mozku.
Tato zjištění zdůrazňují, jak evoluce často nachází neintuitivní řešení fyzických omezení, a připomínají nám, že přírodní návrhy nejsou vždy takové, jak se zdají.
