Століттями вчені були здивовані тим, як птахи зберігають чіткий зір, незважаючи на відсутність кровоносних судин у їхніх сітківках — фізіологічна аномалія у хребетних. Нове дослідження відкриває відповідь: сітківка птахів просто не потребує кисню. Замість цього вони дотримуються екстремальної цукрової дієти, відкриття, яке переписує наше розуміння того, як працює нервова система.
Без кисневої зони
Сітківка зазвичай є енергоємними тканинами, що живляться киснем, що надходить через кровоносні судини. Однак сітківка птахів, особливо таких видів, як зеброві в’юрки, надзвичайно товста і повністю позбавлена цих судин. Це означає, що найглибші шари нервових клітин не отримують кисень безпосередньо. Дослідники з Орхуського університету в Данії нарешті виміряли це, імплантувавши датчики кисню в очі живих в’юрків. Результати підтвердили, що ці клітини функціонують у середовищі, де бракує кисню.
Підйом цукру: роль Комба
Якщо не киснем, то чим живляться ці клітини? Ключ полягає в гліколізі, метаболічному процесі, який розщеплює цукор для отримання енергії без кисню. Але гліколіз неефективний, оскільки потрібно в 15 разів більше глюкози, ніж кисневий метаболізм. Отже, як птахи забезпечують достатню кількість цукру?
Відповідь криється в очному гребінці, схожій на гребінь структурі в очах птахів, яка давно підозрюється в доставці кисню. Нові вимірювання показали, що він взагалі не переносить кисень. Натомість гребінець агресивно закачує глюкозу в сітківку ока, що в чотири рази більше, ніж споживають клітини мозку, щоб підтримувати роботу гліколітичного двигуна.
Чому це важливо
Це відкриття є зрушенням у нейронауці. Це доводить, що деякі нейрони можуть функціонувати без кисню, концепція, яка раніше вважалася неможливою. Ця адаптація, можливо, розвинулася для покращення гостроти зору у птахів, незважаючи на метаболічні витрати. Це також викликає питання, чому птахи покладаються на такий неефективний процес для зору, оскільки для цього потрібно споживати величезну кількість цукру.
Наслідки виходять за межі біології птахів. Якщо людські клітини можна створити так, щоб вони витримували умови без кисню, це може призвести до прориву в лікуванні таких станів, як інсульт, коли дефіцит кисню спричиняє пошкодження мозку.
Ці відкриття підкреслюють, як еволюція часто знаходить суперечливі рішення для фізичних обмежень, нагадуючи нам, що задуми природи не завжди такі, якими вони здаються.
