Článek
Skokan lesní
Tahle žába měří sotva několik centimetrů a ani jinak není na pohled ničím výjimečná. Má hnědavé až tmavě rezavé zbarvení a pro něj typickou tmavou skvrnu přes oči, která trochu připomíná černou masku.
Skokan lesní ale obývá severní Ameriku, konkrétně Kanadu a Aljašku. To je hodně drsný kraj, tím spíše pro malého studenokrevného obojživelníka. Na rozdíl od většiny ostatních tvorů, kteří před mrazem utíkají do hlubokých podzemních úkrytů, skokan lesní na to jde jinak. Spokojí se s mělkým dolíkem někde pod vrstvou opadaného listí a mechu. Tam pak doslova zmrzne na kost, zastaví se mu srdce i dýchání, a přesto se s příchodem jara bez jakéhokoli poškození vrátí zpět k životu. Jak je to možné?
Ještě jednou skokan lesní, obyvatel severních částí Severní Ameriky.
Dokonalá schopnost hibernace
Klíč k této „superschopnosti“ leží v unikátní adaptaci, která nedá vědcům spát už celá desetiletí. Běžná živá tkáň podlehne mrazu kvůli tomu, že tvořící se krystalky ledu doslova roztrhají buněčné stěny a zničí celý cévní systém. Skokan lesní se však s tímto nebezpečím dokáže vypořádat pomocí vlastní nemrznoucí směsi.
V momentě, kdy se první ledové krystalky dotknou kůže žáby, dostane její tělo signál k bleskové reakci. Játra začnou okamžitě produkovat obrovské množství glukózy, kterou krevní oběh roznese do všech tkání. Hladina cukru v krvi skokana stoupne až stonásobně oproti normálu. Tato extrémně vysoká koncentrace glukózy funguje právě tak, že zabrání tomu, aby voda uvnitř buněk zamrzla.
Mezibuněčný prostor a tělní dutiny sice postupně zmrznou, vnitřek buněk ale zůstává díky hustému roztoku glukózy a močoviny v kapalném stavu. Tělo žáby postupně ztuhne jako kámen a zmrzne plných šedesát až sedmdesát procent celkového objemu vody, která je v něm přítomná.
Oči se potáhnou bílým zákalem, plíce přestanou nasávat vzduch a srdce se zcela zastaví. Z biologického hlediska je žába v tomto stavu klinicky mrtvá. Nezměřili byte jí žádnou mozkovou aktivitu, žádný tep ani funkční krevní oběh. A v tomto stavu absolutní nehybnosti dokáže přečkat v nejchladnějších oblastech Aljašky a severní Kanady i více než polovinu roku.
Návrat do života
Proces probouzení z hibernace je stejně fascinující jako samotné zamrznutí. Jakmile jarní slunce prohřeje půdu a okolní teplota stoupne nad bod mrazu, skokan začne „tát“. Toto tání probíhá rovnoměrně od středu těla směrem k povrchu. Dříve, než se žába poprvé nadechne nebo pohne končetinou, obnoví se spontánně činnost srdce. Není úplně jasné jak a proč, ale srdce se roztluče a začne pumpovat hustou krev. Během několika hodin se plíce opět naplní vzduchem, obnoví se nervové reflexy a žába začne neohrabaně pohybovat.
Co je ale hlavní je to, že i po dlouhých měsících bez kyslíku a živin nevykazuje její mozek ani ostatní orgány ani ty nejmenší známky poškození. Skokan lesní proto představuje dokonalý příklad toho, jak neuvěřitelná dokáže být adaptace přírody na ty nejextrémnější podmínky.
Má to význam i pro nás?
Lékaři se snaží mechanismy skokana lesního detailně pochopit a aplikovat v lidské medicíně. V úvodu jsme zmiňovali roky trvající cesty vesmírem. To je ale sci-fi a ještě dlouho asi bude. Jde však i o něco jiného. Poznatky o tom, jak umí skokan lesní ochránit své buňky před destrukcí, by totiž mohly způsobit revoluci v transplantační medicíně.
Dnes vydrží lidské orgány určené k transplantaci mimo tělo dárce pouze několik hodin. Pokud by se podařilo principy používané skokanem přenést na lidské tkáně, bylo by možné orgány uchovávat třeba po celé týdny či měsíce. To by zachránilo tisíce lidských životů. Výzkum se zaměřuje také na možnosti prevence poškození mozku při mrtvicích a infarktech, kde dochází k náhlému přerušení a opětovnému obnovení dodávek kyslíku.
Jinými slovy: od skokana lesního se máme hodně co učit.
