euskaraespañol

Juan Ignacio Pérez Iglesias

Txorien mikroberogailuak

Fisiologian katedraduna

  • Cathedra

Lehenengo argitaratze data: 2021/09/27

Periparus ater. Oldiefanen irudia Pixabayn.

Artikulu honen jatorrizko bertsioa The Conversation webgunean aurkitu daiteke.

Askotan, irakurtzen edo lanean ari naizenean, liburutik edo pantailatik begirada jaso, eta kanpora begiratzen dut atseden hartzeko. Batzuetan urrutira begiratzen dut, Pagasarriko puntara –hegoaldea seinalatzen dit–, edo Ganekogortakora, Pagasarrikotik oso gertu eta altuena ikusten dudana. Beste batzuetan, txolarreak eta terraza bisitatzen duten beste txoritxo batzuk ikusten ditut, batetik bestera salto txikiak eginez.

Gure artean neguan eta udaberri hasieran hain ohikoak diren egun hotz, zakar, euritsuetan, txolarreak bat-batean, egun batetik bestera, gizendu direla ematen du. Teniseko pilota mokodun eta hankadunak dirudite. Itxura besterik ez da: ez du zerikusirik lodi egotearekin, gantz metaketa gehiago edo gutxiago izatearekin.

Itxura esferikoak lumajea antolatzeko moduarekin du zerikusia. Lumak eta lumatxak hedatu egiten dituzte eta, horrela, gorputzaren inguruan aire geruza zabal bat sortzen dute. Horrela ez dute bero gehiegi galtzen, airea eroale termiko txarra baita. Gainera, forma esferikoa da kanpoaldera azalera gutxien ageri duena, eta, beraz, beroaren ihesa minimizatzen du. Ez da kasualitatea lumak erabiltzea beroki edo oheko arropen azalen barrualdea betetzeko: barruan aireari eusten diote, eta airea da isolamendu on baten bermerik onena. Bai, hegaztiak imitatzen ditugu.

Txolarreak eta beste txoritxo batzuk oso txikiak dira, eta, beraz, beren masaren proportzioan, gorputz azalera oso handia dute, animalia handiek baino handiagoa. Horregatik, txikiek handiek baino bero handiagoa galtzeko joera dute. Hala, behar dutenerako, isolamendu termiko ona izatea bereziki garrantzitsua da animalia horientzat. Beste batzuk, hain txikiak izan gabe, arropa jarri eta kenduta moldatzen gara, baina, isolatzen hasita, material gutxi dira hegaztien lumak bezain eraginkorrak.

Txoritxoak ez dira lumajearekin isolatuz bakarrik babesten hotzetik. Isolamendu sofistikatu hori gorabehera, gorputzeko tenperatura jaisteko arriskua badute, jatorri metabolikoko bero gehiago ekoitz dezakete.

Orain arte jakina zen hegazti batzuen hegan egiteko muskuluek, tamaina handitzeaz gain, neguan intentsitate metabolikoa ere igotzen dutela. Bagenekien, halaber, gehieneko tasa metabolikoa igotzeko gaitasunak leku hotzetan bizitzeko gaitasuna baldintzatzen duela. Baina bada gehiago ere: globulu gorrien mitokondriek eta, ziur asko, espezie batzuetako beste ehun batzuek, metabolismoa areagotzen dute bide espezifikoki termogenikoak aktibatuz.

Simil hidroelektrikoa

Ikus dezagun pausoz pauso. Izan ere, hegaztien globulu gorriek, ugaztunenak ez bezala (salbuespenak salbuespen), mitokondriak dituzte. Mitokondriak organulu txiki batzuk dira, non substratu energetikoen energia, normalean, energia kimiko bihurtzen den adenosina trifosfato (ATP) forman, zeina lan biologikoa egiteko erabiltzen den molekula baita. Metabolismo aerobioa duten zelula gehienetan, mitokondriek oxigenoa erabiltzen dute substratu energetikoen katabolismoa osatzeko. Biokimikan eta fisiologian esaten dugu oxigenoa dela arnasketa kate mitokondrialeko elektroien azken hartzailea; horregatik arnastu behar dugu oxigenoa bizitzeko. Ondorioz, CO₂-a eta H₂O-a sortzen dira.

Amaiera horretara daraman sekuentzia zentral hidroelektriko batean energia potentziala energia elektriko bihurtzen den moduaren antzekoa da. Hasteko, urrats garrantzitsu bat dago: protoiak (H+) mitokondriaren barneko eta kanpoko mintzen arteko espazioan pilatzeko erabiltzen da substratuetatik datorren energia (bai, organulu horiek bi mintz dituzte, eta espazio bat bien artean). Horrela, protoi kontzentrazioari dagokionez, diferentzia oso handia sortzen da espazio horren eta barrualde (matrizea) mitokondrialaren artean. Protoi metaketa hori urtegian ura pilatzera daraman prozesuaren antzekoa da, azken batean, eguzki energiak egiten duen ekarpenagatik: eguzki energiak, lehenik, lurrundu egiten du ura, eta, gero, ur hori gora eramaten duten haizeak bultzatzen ditu, harik eta ura eremu garaietan kondentsatu eta erortzen den arte.

Zelula “normaletan”, protoiak (ura presan) matrize mitokondrialera (ura ibilguan) itzultzen dira ATParen sintetasaren bidez (turbina), zeina ATParen sintesia (energia elektrikoaren ekoizpena) katalizatzen duen entzima baita. Bitarteko horrek protoien gradiente elektrokimikoaren aldeko mugimendua (uraren erorketa) erabiltzen du, ATPa sintetizatzeko (energia elektrikoa sortzea) energia iturri gisa. Horregatik diogu ATParen sintesia protoi fluxuari lotuta dagoela (ekoizpen elektrikoa uraren erorketari lotuta dago).

Baina, zenbait ehunetan, termogeninak dituzten mitokondriak daude. Termogeninak protoiak euren bidez (protoi kanalak direlako) matrizera itzultzeko bideratzen dituzten proteinak dira, baina gradiente elektrokimikoaren alde duten mugimendua ez dago askatzen den energia erabiltzen duen beste ezein prozesuri lotua, baizik eta bero moduan disipatzen da. Hori zentral hidroelektrikoan gertatzen denaren antzekoa da, ura presatik beheko ibilgura erortzen denean gainezkabide baten bidez (termogenina), turbinatik igaro gabe. Mitokondria normal batean protoien gradiente elektrokimikoaren berezko energiaren eraldaketa bat dena, emaitza beste energia forma bat den –beroa– eraldaketa bihurtzen da. Hori gertatzen denean, protoi fluxua ATParen ekoizpenetik bereizten dela esaten dugu, eta hori ahalbidetzen duten proteinei proteina desakoplatzaile esaten diegu, edo, lehen esan dugun bezala, termogenina, beroa ekoizteko bidea ematen dutelako.

Ugaztunek ere erabiltzen dute trikimailu hori

Hala, bada, txorien globulu gorrien mitokondriek metabolismoa handitzen dute, egoera arruntetan ATParen ekoizpena elikatuko lukeen protoi fluxua askatu, eta energia bero moduan disipatzeko moduan. Ugaztunen gantz arrea (edo marroia) erabiltzen duen “trikimailu” bera da: odol kapilarrez eta mitokondriaz betetako ehun hori, haurren gorputza eta zetazeoena bero mantentzeko eta ugaztun hibernatzaileek esnatzean behar duten beroa sortzeko balio duena.

Amilotxarekin (‘Cyanistes caeruleus’), kaskabeltz handiarekin (‘Parus major’) eta pinu-kaskabeltzarekin (‘Periparus ater’) egindako ikerketa batean, ikusi dute, bereziki bi kaskabeltzek, eritrozitoen bolumena eta arnasketa mitokondriala igotzen dutela udazkenetik negura bitarteko trantsizioan, eta metabolismoaren igoera horrek ez dakarrela ATParen sintesiaren areagotzea, baizik eta sintesi horretako elektroi garraioaren desakoplatzea edo bereizketa islatzen du. Horrela, eta desakoplatze horrek efektu termogenikoa sortzen duenez, horren ondorioa bero gehiago sortzea da. Horrela, neguko galera handiena konpentsatzen du.

Ondo pentsatuta, logikoa da txoritxoek horrelako tresnak izatea. Beren tamaina txikia dela eta, beroki bikain bat ez da nahikoa bero mantentzeko. Barruko berogailu txiki bat ere behar dute. Globulu gorriek funtzio hori betetzen dute: mikroberogailu zirkulatzaile batzuk dira, eta behar den lekura eramaten dute beroa.

 

Artikulu horren bertsio bat UPV/EHUko Cuaderno de Cultura Científica-n argitaratu zen jatorrian.