Czempionka tlenowego dopingu
Tlenowy doping w celu poprawienia wydolności organizmu jest zabroniony w profesjonalnym sporcie. Lekkoatleci mogliby sięgać po tę metodę, aby zwiększyć w mięśniach ilość transportujących tlen czerwonych ciałek krwi – jeden ze sposobów to transfuzja. Tymczasem wiele zwierząt naturalnie wspomaga się w ten sposób: owce, ryby morskie i konie podczas ciężkiego wysiłku fizycznego potrafią zwiększyć ilość tlenu we krwi o 17–74%. Jednak rekordzistką, jak się okazuje, jest antarktyczna ryba Pagothenia borchgrevinki z rodziny nototeniowatych, która potrafi zwiększyć poziom tlenu we krwi o ponad 200%, co pozwala jej poruszać się żwawo w lodowatej wodzie.
Jak w przypadku wielu innych rdzennych mieszkańców Antarktyki, krew P. borchgrevinki zawiera naturalne przeciwzamrażacze – białka, dzięki którym zwierzę może przetrwać w ekstremalnym chłodzie. Jednak te substancje, do spółki z czerwonymi krwinkami, zwiększają gęstość krwi, co z kolei hamuje jej krążenie. Niektóre antarktyczne ryby całkowicie zrezygnowały z czerwonych krwinek i pobierają tlen wprost z wody poprzez skrzela i skórę – czynią tak, gdy czatują bez ruchu na ofiarę. Jednak P. borchgrevinki są aktywnymi myśliwymi, uganiającymi się za krylami i innymi drobnymi skorupiakami; zarazem same muszą zmykać przed polującymi na nie pingwinami i fokami. „Aby móc prowadzić taki tryb życia, potrzebują mnóstwa tlenu w mięśniach” – mówi Michael Axelsson, fizjolog z Göteborgs universitet w Szwecji, współautor badań opublikowanych w styczniu 2020 roku w Journal of Experimental Biology.
Naukowcy porównali poziom czerwonych krwinek w próbkach pobranych od osobników pływających leniwie w szklanych akwariach i od osobników, które zmusili do szybkiego ruchu. W pierwszej grupie poziom erytrocytów wynosił 9%, w drugiej wzrósł do 27%, co oznacza, że zdolność krwi do transportu tlenu wzrosła aż o 207%. „Żadna z ryb, które badaliśmy, nie potrafi w razie potrzeby potroić ilości czerwonych krwinek i żadna nie redukuje ich do tak niskiego poziomu, kiedy odpoczywa” – mówi Axelsson. Niski poziom jest korzystny dla serca ryby – dodaje naukowiec. Czerwone krwinki są magazynowane w śledzionie i gdy trzeba je szybko wprowadzić do krwiobiegu, wówczas narząd kurczy się o 41%.
Gerald Kooyman, oceanograf ze Scripps Institution of Oceanography, który nie był uczestnikiem badań, przyznaje, że początkowo zaskoczyły go tak znaczne wahania poziomu erytrocytów u P. borchgrevinki. Zwraca jednak uwagę, że w stanie normalnym zwierzęta te mają niewiele czerwonych krwinek, tak więc łatwiej im jest potroić ich ilość, startując z tak niskiego poziomu. Gdyby, dajmy na to, foka Weddella podniosła poziom erytrocytów z 40 do 90%, taka krew byłaby zabójczo trudna do przepompowania przez serce, zauważa.
Istnieją jednak pewne skutki uboczne tej cechy. Naukowcy umieścili instrumenty pomiarowe na aortach ryb i w ten sposób odkryli, że u aktywnych osobników ciśnienie krwi rośnie o 12%, a tętno – aż o 30%. Choć serce odpoczywa w chwilach spokoju, to, jak zauważa Axelsson, „ryby te ponoszą pewne konsekwencje tego, że żyją bardzo aktywnie i potrzebują z tego powodu mnóstwa tlenu”.