Když se člověk ponoří pod hladinu, má jen omezený čas, než mu začne docházet kyslík. U většiny lidí to jsou zhruba dvě minuty. Tuleni – zvířata, která tráví až 90 % života ve vodě – však zvládnou pod hladinou desítky minut bez nadechnutí. Jak je to možné?

Podle nové studie publikované v National Geographic mají tuleni speciální adaptaci ve své krvi: schopnost efektivněji uvolňovat kyslík z hemoglobinu do tkání i za extrémně nízkých koncentrací. Jde o fascinující ukázku evoluce, která by mohla inspirovat i medicínu.

 Kyslík „na míru“ pro hlubiny

Zatímco lidský hemoglobin (krevní bílkovina přenášející kyslík) uvolňuje kyslík v určitém rozmezí koncentrace, tuleň dokáže pracovat s extrémními limity. Vědci zjistili, že tulení hemoglobin není ovlivněn okysličením okolního prostředí, ale uvolňuje kyslík na základě přesné potřeby svalů.

Tato schopnost dovoluje tuleňům využít téměř veškerý kyslík v těle, aniž by trpěli nedostatkem. Jak uvádí hlavní autor studie, biolog Michael Berenbrink z University of Liverpool, jde o „naprosto výjimečný systém přizpůsobený hlubinnému životu“.

„Jejich hemoglobin je optimalizovaný pro velmi nízké koncentrace kyslíku, což by u jiných savců způsobilo ztrátu vědomí,“ říká Berenbrink v rozhovoru pro National Geographic.

 Extrémní ponory, extrémní adaptace

Některé druhy tuleňů se dokážou ponořit do hloubek přes 600 metrů. Například sloní tuleň zvládne pod vodou vydržet i více než 90 minut. Přitom musí jeho tělo fungovat bez přísunu kyslíku, s přetlakem a při nízkých teplotách.

Tuleni navíc dokážou omezit prokrvení méně důležitých orgánů, jako jsou končetiny, a místo toho směřovat krev do mozku a srdce. Tím minimalizují spotřebu kyslíku a zároveň chrání životně důležité funkce.

Tento mechanismus se nazývá periferní vazokonstrikce a společně s jedinečným hemoglobinem tvoří základ jejich schopnosti přežít v extrémních podmínkách.

 Co z toho máme my?

Studium těchto hlubokomořských mistrů přežití by mohlo inspirovat vývoj lékařských postupů při operacích, kde je nutné udržet orgány při životě bez přísunu kyslíku. Mohlo by také pomoci při léčbě ischemických onemocnění, jako jsou mrtvice nebo srdeční zástavy.

Vědci se navíc domnívají, že porozumění těmto extrémním strategiím může rozšířit naše hranice ve freedivingu, přežití v extrémních prostředích nebo vesmírném výzkumu.