När vi talar om överlevnadsförmåga brukar vi använda oss av allmänna begrepp för att dra slutsatser om miljön är gynnsam eller ogynnsam för en individ eller ett djur.

Men allting är inte riktigt beroende av miljön. Det finns organismer på vår planet som inte borde existera, eftersom de bryter mot fysikens och biologins lagar. Ändå finns de (och klarar sig utmärkt). Hur klarar de det?

Giraff

Vad är det för fel?

Giraffens existens är nonsens, eftersom inte ens deras tio kilo tunga hjärta kan lyfta en blodpelare till en höjd av tre meter till huvudet på grund av det för höga trycket, som samtidigt måste spräcka halsens kärl.

Giraffen kan inte böja sig framåt: på grund av blodflödet till huvudet är det oundvikligt att svimma. Trycket i giraffens ben är cirka 400 mm Hg. För människor är mycket lägre värden dödliga, och trycket i våra benkärl överstiger inte 90 mm Hg.

I själva verket

Även om giraffer har ett stort hjärta verkar det vara ganska genomsnittligt i förhållande till kroppsstorleken. Först 2016 upptäckte forskare att den kraft som krävs för att lyfta blodet skapas av den ovanliga strukturen hos ventriklarna och deras förstärkta vägg. Lite tidigare visade man att kärlen i halsen inte spricker på grund av den extrema elasticiteten, och att kärlen i benen tvärtom liknar en fästning – så förtjockade är deras väggar.

Dessutom kan kärlen i giraffer klämma sig mycket hårt för att motstå yttre tryck. Och blodet rusar inte till huvudet när giraffen böjer sig framåt, eftersom det samlas i venerna som löper längs halsen.

Tardigrada

Vad är det för fel?

Efter att ha varit ombord på ISS, i yttre rymden med dess djupa vakuum och rymdkyla, har targigradas inte bara överlevt, utan producerat efter den produktiva avkomma. Dessa varelser tål ett brett spektrum av strålning, med doser som är tusen gånger högre än vad som är dödligt för människor, värme upp till 150 °C och ett tryck på 6 000 atmosfärer (det normala trycket på ytan är 1 atmosfär).

Du kanske frågar dig: Hur är detta möjligt?

I själva verket

När de ställs inför extrema förhållanden går targigradas in i anabiosis: deras ämnesomsättning saktar ner till 0,01 % av det normala och vävnadernas vatteninnehåll sjunker till 1 % av det normala.

Targigradas celler klarar av uttorkning tack vare särskilda sockerarter och proteiner som får negativa effekter. Deras DNA skyddas från strålning av unika proteiner som ”omsluter” nukleinsyrorna och förhindrar att strålningen når generna. Samma proteiner skyddar djurens DNA från skador från starka oxidanter som väteperoxid.

Humlan

Vad är det för fel?

Relativt små vingar kan inte utveckla tillräckligt med lyftkraft för att hålla en tung humla.

Detta faktum påpekades för första gången 1934 av den franske entomologen Antoine Magnan. Forskaren förberedde sig inför publiceringen av sin lärobok ”The Flight of Insects”, och han behövde beräkna humlans flygegenskaper. Magnan gav beräkningarna till sin assistent, ingenjören André Saint-Laguy. Denne tillämpade de då kända aerodynamiska principerna och drog entydigt slutsatsen att humlan inte kunde flyga.

I själva verket

Fysikens lagar hindrar inte humlor från att flyga, men principerna för insekternas flygning skiljer sig helt från dem som används för att bygga flygplan. Till skillnad från flygplansvingar böjs humlornas vingar vid vingslaget, vilket skapar minivirvlar som lyfter upp insekterna både vid vingslaget och när vingarna sänks.

Känguru

Vad är det för fel?

Känguruer kan täcka en sträcka på upp till 9 meter i ett enda hopp och de kan hoppa i flera timmar. Beräkningar visar att sådana hopp kräver minst 10 gånger mer energi än vad djuren får från maten.

I själva verket

De elastiska senorna i bakbenen lagrar upp till 70 % av energin för hoppet. Dessutom underlättas uppgiften att skjuta upp kroppen från marken avsevärt av de kompensatoriska rörelserna i olika delar av kängurukroppen, främst svansen och huvudet. Enkla beräkningar som innebär att en känguru är något som liknar en säck potatis som måste lyftas och sänkas till marken tar inte hänsyn till alla dessa faktorer.

Thermococcus gammatolerans

Vad är det för fel?

Dessa bakterieliknande varelser kan tolerera en stråldos på 30 000 grays!!! Det är en otrolig överlevnadsförmåga. Som jämförelse kan nämnas att människor dör efter att ha fått endast 5 grays (strålning av denna intensitet sliter helt enkelt DNA i bitar). Dessutom trivs T. gammatolerans i kokande vatten: i hydrotermiska källor, där de upptäcktes 2003, når temperaturen upp till 100 °C.

I själva verket

Hur Thermococcus gammatolerans klarar av dödlig strålning är inte helt klart för forskarna. Mikroorganismerna reparerar DNA med hjälp av mycket aktiva nukleinsyra-”reparationssystem”. Men dessa är inte tillräckliga för att klara en dos av 30 000 grays, så forskarna studerar aktivt T. gammatolerans: kanske kan deras försvar användas för att ”reparera” DNA-skador hos människor.

Kolibri

Vad är det för fel?

Om en bil körde med samma hastighet som en kolibri (i förhållande till dess storlek) skulle den nå en vansinnig hastighet på 2090 km/h – 1,7 gånger snabbare än ljudets hastighet! Kolibrierna färdas 380 gånger sin kroppslängd på en sekund. Som jämförelse kan nämnas att ett stridsflygplan täcker en sträcka på 38 gånger sin egen längd på samma tid.

Denna fågel måste göra upp till 80 slag per sekund för att uppnå en sådan hastighet. Vingmuskulaturens ”flygeffektivitet” överstiger inte 20 %, och resten av energin avges som värme. Med tanke på att kolibrierna lever i ett varmt klimat och att deras fjädrar hindrar värmen från att sprida sig till omgivningen, måste fåglarna värma upp sig till temperaturer som är oförenliga med liv.

I själva verket

Kolibrisens värmeavledning har länge varit ett mysterium för forskarna. Men 2016 kunde de med hjälp av mycket känsliga infraröda videokameror registrera exakt hur fåglarna kyler sig själva under flygning.

Det visade sig att fåglarna avger värme genom flera speciella områden: runt ögonen, på benen, under vingarna och på magen. Temperaturen i dessa områden är i genomsnitt 8 °C högre än den omgivande lufttemperaturen, och beroende på flyghastigheten ”väljer” kolibriorganismen genom vilka områden och med vilken intensitet den ska göra sig av med extra grader. Kolibrisens hemlighet ligger med andra ord i den juvelliknande fördelningen av värmeavledande zoner och deras subtila reglering.