|
På höjden 4 000 m över havet är förhållanden mycket annorlunda än på havsnivån. Det är kallare, blåsigare och framför allt så är lufttrycket, och därmed luftens syrgashalt, mycket lägre. Detta ställer till med problem för djurens syreupptag. I Sydamerika finns fyra kameldjur: lama, guanaco, vikunja och alpacka. De kan alla leva på hög höjd över havet. Hur kan dessa djur klara sig utan att drabbas av syrebrist?
När lufttrycket minskar med ökad höjd över havet, så minskar även syrgaskoncentrationen i luften. Detta innebär att den arteriella syrekoncentrationen också minskar, det vill säga blodet som lämnar lungorna innehåller en mindre mängd syre.
Hos djur som ej är anpassade till höga höjder, t.ex. människor, kompenseras detta bland annat genom djupare andetag och en ökad andningsfrekvens. Därmed höjs syrgaskoncentrationen i lungblåsorna (alveolerna), vilket underlättar syresättningen av blodet. Ju högre upp man kommer, ju mer måste man öka andningen. Trots detta drabbas människor av syrebrist på höga höjder. Den ökade andningen leder dessutom till att alltför mycket koldioxid vädras ut, något som kan göra blodet alltför alkaliskt. Hos människor som växt upp på låg höjd ger syrebristen symptom på så kallad höghöjdssjuka redan på 2 500 till 3 000 meters höjd. På alltför hög höjd kan man, av skäl som inte är helt klarlagda, drabbas av lungödem och hjärnödem, som i värsta fall leder till döden. Ödem innebär att alltför mycket vätska pressas ut ur blodkapillärerna, vilket leder till att vävnaderna sväller upp.
Om Mount Everest hade varit något högre så hade berget sannolikt varit omöjligt att bestiga för människor utan syrgastuber. En som f–rs–kte bestiga Mount Everest utan tuber p 1920-talet nÂdde 8 500 meter sedan orkade han inte ta fler steg. Flera decennier senare lyckades Reinhold Messner och Peter Habeler med bedriften, men de var så uttröttade att det tog en timme för dem att gå de sista hundra meterna. Stripgäss kan däremot flyga med god fart ovanför Mount Everest. Läs om högtflygande fåglar på en annan sida.
Om man vistas en längre tid på hög höjd, kan man till en viss grad acklimatisera sig till situationen. Bergsbestigare brukar därför upprätta basläger på olika höjder, där de anpassar sig till höjden. En effekt är att syrebristen leder till en ökad insöndring av hormonet erytropoetin (EPO), som stimulerar bildning av nya röda blodkroppar. Detta leder till en högre halt av röda blodkroppar, en högre hemoglobinhalt och därmed till en högre syrehalt i det blod som lämnar lungorna. På kort sikt kan detta rädda situationen, men det är egentligen inte en gynnsam anpassning. Den höga halten av röda blodkroppar gör nämligen blodet mera trögflytande, vilket på lång sikt bland annat tros öka risken för hjärt- och kärlsjukdom. Folkgrupper, som levt så pass länge på hög höjd att de hunnit bli genetiskt anpassade till miljön, har inte en högre hemoglobinhalt i blodet än andra människor. Sådana folkgrupper finns på den tibetanska högplatån och högt uppe i Anderna. Hos tibetanerna har man identifierat en gen, som håller halten av röda blodkroppar på en nära nog normal nivå. Märkligt nog har de sannolikt ärvt denna gen från de utdöda denisovanerna (denisovianerna). De senare är en utdöd människogrupp, kanske en människoart. De fanns i Asien, när den moderna människan lämnade Afrika för cirka 70 000 år sedan. Läs på en annan sida om hur den moderna människan korsades med denisovanerna och neandertalarna och om hur de flesta människor bär på gener från dessa utdöda människoarter.
Laman och dess släktingar högt uppe i de sydamerikanska Anderna har anpassat sig till ett liv på dessa höjder. De har också en ökad andning, men de behöver inte förlita sig så mycket på detta som en försvarsmekanism. De ökar inte alls andningen på 3 400 meters höjd, något som vi människor måste göra.
Precis som de folkgrupper som levt länge på hög höjd så har de sydamerikanska kameldjuren inte en högre hemoglobinhalt i blodet, än vad som är normalt för djur av deras storlek. En viktig anpassning hos kameldjuren är att deras hemoglobin har en mycket högre affinitet för syre än vårt. Hemoglobinet är det röda pigment som binder syre i blodet. En hög syreaffinitet innebär att hemoglobinet lättare binder syre. Det gör att blodet som lämnar lungorna kan ha en hög syrehalt även på hög höjd över havet, trots att hemoglobinhalten inte är högre än normalt. Detta är en viktig orsak till att laman och dess släktingar utan större problem kan leva på höga höjder över havet.
Det finns andra anpassningar som man tror förekommer, men inte alltid säkert har visat, hos djur på hög höjd över havet. Till dessa anpassningar hör en större kapillärtäthet, som gynnar syretransporten till cellerna, och en ökad koncentration av myoglobin. Myoglobin är ett slags hemoglobin som finns i skelettmuskelcellerna och som bland annat gynnar syretransporten inne i dem.
Läs om lamans spottande och om kameldjurens evolution och tämjning på andra sidor.
Referenser
Texten har uppdaterats och utökats år 2013 av Anders Lundquist.
R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).
K. D. Jürgens, M. Pietschmann, K. Yamaguchi och T. Kleinschmidt: Oxygen binding properties, capillary densities and heart weights in high altitude camelids (Journal of Comparative Physiology B 158:469-477, 1988).
Emilia Huerta-Sánchez et al.: Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA (Nature 512:194-197, 2014).
Till början på sidan
Till "Artiklar om djur"
|
