Επιστήμη

«Θερμές οάσεις» το κλειδί για τη ζωή στους ωκεανούς

Στις θάλασσες του κόσμου έχουν στρέψει μαζικά το ενδιαφέρον τους μεγάλα επιστημονικά ιδρύματα τα τελευταία χρόνια, θέλοντας να μάθουν τα μυστικά των βυθών. Οι ερευνητές ψάχνουν να βρουν τα σημεία που συγκεντρώνουν τη μεγαλύτερη ποικιλία ειδών για να τα μελετήσουν και να τα προστατέψουν. Αυτά τα σημεία ονομάζονται θερμές περιοχές, καθώς εκεί παρατηρείται ιδιαίτερα υψηλή βιοποικιλότητα πολλών ειδών.

Πρόσφατα, οι επιστήμονες εντόπισαν πέντε περιοχέςκλειδιά για κητοειδή και μεγάλα ψάρια, όπως είναι ο τόνος, ο ξιφίας και ο καρχαρίας. Αυτές οι περιοχές βρίσκονται στην υποτροπική ζώνη των ωκεανών, κοντά στις ανατολικές ακτές των ΗΠΑ και της Αυστραλίας, νότια των νήσων της Χαβάης, ανατολικά της Σρι Λάνκα και βόρεια της Νήσου του Πάσχα στον Νοτιοανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό.

Δεν είναι η τροφή. Επικεφαλής της έρευνας ήταν ο Μπόρις Γουόρμ από το Πανεπιστήμιο Ντάλουζι του Χάλιφαξ στον Καναδά. «Νόμιζα ότι το κλειδί για τη συγκέντρωση μεγάλων πληθυσμών σε ένα μέρος είναι η αφθονία της τροφής. Όμως, στη Νήσο του Πάσχα κατάλαβα ότι κάνω λάθος. Εκεί, έχουμε την περιοχή με μία από τις μικρότερες συγκεντρώσεις θρεπτικών συστατικών στην επιφάνεια των υδάτων στον κόσμο. Παρ΄ όλα αυτά, είναι ένα από τα σημεία με τη μεγαλύτερη βιοποικιλότητα» εξηγεί στο περιοδικό «Νew Scientist».

Έτσι, οι επιστήμονες έψαξαν να βρουν αλλού την αιτία. Από τις μετρήσεις προκύπτει ότι η θερμοκρασία στην επιφάνεια του νερού είναι ο σημαντικότερος παράγοντας του πλούτου των ειδών και της πυκνότητας του πληθυσμού. Τα πιο ζεστά νερά με την ιδανική θερμοκρασία των 22 βαθμών Κελσίου ευνοούν την παρουσία περισσότερων ειδών μεγάλων ψαριών, αρκεί να υπάρχει αρκετό οξυγόνο στη θάλασσα. Φαίνεται πως αυτές οι συνθήκες είναι βιολογικά ιδανικές για τα μεγάλα ψάρια και τους επιτρέπουν να διατηρούν τον υψηλό ρυθμό μεταβολισμού τους. Τα θρεπτικά συστατικά παίζουν σημαντικότερο ρόλο σε άλλα θερμά σημεία εκτός της Νήσου του Πάσχα. Ένα ακόμα ενδιαφέρον στοιχείο που ανακάλυψε ο Γουόρμ είναι ότι οι περισσότερες θερμές περιοχές βρίσκονται κοντά σε υδάτινες δίνες. Εκεί συγκεντρώνεται το πλαγκτόν, το οποίο είναι το σπουδαιότερο θρεπτικό συστατικό της τροφικής αλυσίδας στους ωκεανούς.

Επίσης, εκεί μαζεύονται τα μικρά ψάρια, που αποτελούν εκλεκτή τροφή για τα μεγαλύτερα. Αυτές οι περιοχές είναι βιολογικές οάσεις στην έρημο των φτωχών σε θρεπτικά συστατικά ωκεανών.

Θαλάσσια θηλαστικά. Δεν είναι μόνο τα ψάρια που ελκύονται από αυτές τις συνθήκες. Το ίδιο τις προτιμούν και τα θαλάσσια θηλαστικά. Πρόσφατα παρουσιάστηκαν τα πορίσματα μιας μεγάλης έρευνας που διήρκεσε 17 χρόνια. Τα σκάφη της Αμερικανικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας μελέτησαν μία περιοχή με έκταση 20 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα στον ανατολικό τροπικό Ειρηνικό Ωκεανό και εντόπισαν 29 είδη κητοειδών.

Η Λίσα Μπάλανς ανακάλυψε τρεις θερμές περιοχές, όπου η πυκνότητα του πληθυσμού των κητοειδών αυξήθηκε θεαματικά. Τα σημεία αυτά βρίσκονται εκεί όπου συναντώνται θερμά και ψυχρά ύδατα κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας. Έτσι, παγιδεύονται τα θρεπτικά συστατικά και αυξάνεται η περιεκτικότητα σε πλαγκτόν.

● Το πρώτο σημείο βρίσκεται στην Κόστα Ρίκα.

● Το δεύτερο είναι στα νησιά Γκαλάπαγκος, στο μέτωπο του Ισημερινού, εκεί όπου οι θερμές υδάτινες μάζες του Βορρά συναντούν τα ψυχρά νερά του Νότου.

● Το τρίτο σημείο-κλειδί για τα κητοειδή είναι στη μεξικανική χερσόνησο Μπάχα Καλιφόρνια, στα νερά δυτικά και ανατολικά της στεριάς, όπου το ρεύμα της Καλιφόρνιας συναντιέται με το ρεύμα του Ισημερινού.

Αξίζει να σημειωθεί ότι τα περισσότερα θαλάσσια θηλαστικά συγκεντρώνονται στις άκρες των περιοχών με την υψηλότερη βιοποικιλότητα των υπόλοιπων ειδών. Επίσης, τα κητοειδή δεν είναι ενδημικά είδη, αλλά μεταναστεύουν από ωκεανό σε ωκεανό.


Πλούσια η ποικιλία στα κοράλλια

ΠΡΙΝ ΑΠΟ ΕΞΙ ΧΡΟΝΙΑ, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Γιορκ μελέτησαν την παγκόσμια κατανομή 3.000 θαλασσίων ειδών που ζουν σε κοράλλια και υφάλους. Η ομάδα αναγνώρισε 10 θερμά σημεία που καλύπτουν μόλις το 16% των κοραλλιογενών υφάλων αλλά συγκεντρώνουν το 50% των ενδημικών ειδών του πλανήτη, δηλαδή τα είδη που ζουν αποκλειστικά σε μία τοποθεσία. Η πρόσβαση στις κοραλλιογενείς ζώνες είναι εύκολη κι έτσι αυτά τα μέρη δεν είναι άγνωστα στους ειδικούς, σε αντίθεση με τους ανοιχτούς ωκεανούς.

Στο πλαίσιο των ερευνών γίνεται και η απογραφή της θαλάσσιας ζωής, ένα φιλόδοξο σχέδιο διάρκειας 10 ετών με τη συμμετοχή 80 χωρών. Το 2005, ερευνητές στον Αρκτικό Ωκεανό ανακοίνωσαν την ανακάλυψη χιλιάδων ειδών, πολλών αγνώστων μέχρι τότε, σε βάθος έως και 20 μέτρων κάτω από τους πάγους. Ανάμεσά τους βρίσκονταν τα πρώτα χταπόδια και καλαμάρια της Αρκτικής Ζώνης. Δεν ήταν μόνο η ποικιλία εντυπωσιακή. Βρήκαν επίσης άλγη και μικρόβια που ζούσαν βαθύτερα στον πάγο από ό,τι πίστευαν ότι ήταν δυνατόν.

Η ερευνητική ομάδα ετοιμάζει τώρα μία βάση δεδομένων για τη ζωή στον Αρκτικό Ωκεανό. Άλλοι επιστήμονες μελετούν τα ηφαίστεια που βρίσκονται στον βυθό, τα οποία εκλύουν θερμότητα και θρεπτικά συστατικά συγκεντρώνοντας γύρω τους πλούτο ειδών.

Κόκκινη Λίστα. Ένα ακόμα ζητούμενο είναι η δημιουργία ενός παγκόσμιου χάρτη με τα είδη που απειλούνται με εξαφάνιση. Οι ειδικοί θέλουν να φτιάξουν κάτι αντίστοιχο με την Κόκκινη Λίστα των ειδών στη στεριά. Βασικά κριτήρια είναι το μέγεθος του πληθυσμού, ο ρυθμός μείωσης, η γεωγραφική κατανομή και ο γεωγραφικός κατακερματισμός του πληθυσμού. Από τα 43.000 ζώα και φυτά που έχουν μελετηθεί έως σήμερα, μόνο 1.500 ανήκουν στη θάλασσα. Στόχος των ειδικών είναι να αυξηθεί ο αριθμός τους σε 20.000 την επόμενη πενταετία. Ήδη έχουν μελετήσει 162 είδη σφυρίδας και έχουν συμπεράνει ότι τα 20 απειλούνται με εξαφάνιση. Πολλές επιστημονικές ομάδες εργάζονται γι΄ αυτόν τον σκοπό σε διαφορετικά σημεία του πλανήτη. Τον Ιούλιο αναμένεται μία από τις σημαντικότερες εκθέσεις για την κατάσταση των κοραλλιών, τα οποία απειλούνται ολοένα και περισσότερο από την οξείδωση των ωκεανών που προκαλεί η παγκόσμια υπερθέρμανση.


Ίδιο φάρμακο για διαφορετικές αρρώστιες

Τον ρόλο που διαδραματίζουν τα γονίδια στην εμφάνιση διαφόρων ασθενειών ερευνούν τώρα οι επιστήμονες. Με έκπληξη διαπιστώνουν ότι ασθένειες που μέχρι τώρα θεωρούνταν εντελώς άσχετες μεταξύ τους, έχουν κοινή πηγή προέλευσης, δηλαδή το ίδιο γονίδιο. Αυτό σημαίνει ότι στο μέλλον, κάποιο φάρμακο που θα «γιατρεύει» ένα συγκεκριμένο γονίδιο θα μπορεί να χρησιμοποιείται ταυτόχρονα για την ίαση δύο ή περισσότερων ασθενειών. Όπως η καρδιακή προσβολή και η μυϊκή δυστροφία!

Με μια πρώτη ματιά, η μυϊκή δυστροφία Ντουσέν (Duchenne) δεν φαίνεται να έχει πολλά κοινά με την καρδιακή προσβολή. Η πρώτη είναι μια σπάνια κληρονομική ασθένεια που κατά κύριο λόγο προσβάλλει τα αγόρια. Η δεύτερη αποτελεί συνηθισμένη αιτία θανάτου, τόσο στους άνδρες όσο και στις γυναίκες. Για τον επίκουρο καθηγητή Ιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Στάντφορντ στις ΗΠΑ, δρ Ατούλ Μπατ, οι δύο αυτές ασθένειες εμφανίζουν εκπληκτική ομοιότητα!

Γενετικό υπόβαθρο. Ο συγκεκριμένος επιστήμων συγκαταλέγεται στην ολοένα και διευρυνόμενη ομάδα ειδικών που επιχειρούν να κατηγοριοποιήσουν τις ασθένειες όχι με βάση τη συμπτωματολογία τους ή τις φυσιολογικές τους παραμέτρους, αλλά ερευνώντας βαθιά μέσα στο γενετικό τους υπόβαθρο. Η μεγάλη αυτή έρευνα που διανύει τώρα τα πρώτα της στάδια αρχίζει να αλλάζει ριζικά την επιστήμη της Νοσολογίας, δηλαδή τον τρόπο με τον οποίον μέχρι τώρα ξεχωρίζαμε και ομαδοποιούσαμε τις ασθένειες. Και ενώ πριν από λίγα χρόνια χιλιάδες επιστήμονες σε ολόκληρο τον κόσμο εκκινούσαν τη φιλόδοξη προσπάθεια της αποκωδικοποίησης του ανθρώπινου γονιδιώματος, τώρα στο στόχαστρο των ειδικών τίθεται η αποκρυπτογράφηση του χάρτη του «νοσογονιδιώματος», δηλαδή του συνόλου των γνωστών ασθενειών και των γονιδίων που τις προκαλούν.

Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι δύο όγκοι που εμφανίζονται στο ίδιο σημείο του σώματος και οι οποίοι δείχνουν όμοιοι από παθολογική σκοπιά, μπορεί να είναι εντελώς διαφορετικοί ως προς το γονιδιακό και πρωτεϊνικό επίπεδο. Έτσι, ορισμένοι καρκίνοι του μαστού θεραπεύονται πλέον με εντελώς διαφορετικά φάρμακα σε σχέση με άλλους καρκίνους στο ίδιο ακριβώς σημείο του σώματος, εξαιτίας της διαφορετικής συμπεριφοράς που δείχνουν τα γονίδια που προκαλούν τον εκάστοτε καρκίνο.

Καρδιολογικά φάρμακα για μυϊκή δυστροφία. Από την άλλη πλευρά, μπορεί ένα φάρμακο να χορηγείται στο άμεσο μέλλον για τη θεραπεία δύο ασθενειών που μοιάζουν να είναι εντελώς διαφορετικές μεταξύ τους, οι οποίες όμως αποδεικνύεται σύμφωνα με τις νέες έρευνες ότι έχουν την ίδια γονιδιακή αιτία. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα που αναφέρει μιλώντας στην εφημερίδα «Τhe Νew Υork Τimes» ο δρ Ατούλ Μπατ. «Σήμερα υπάρχουν περίπου 40 φάρμακα για την αντιμετώπιση των καρδιακών προσβολών. Δεν υπάρχει όμως κανένα φάρμακο για να θεραπεύσουμε τη μυϊκή δυστροφία. Αν όμως αποδειχθεί ότι οι δύο αυτές ασθένειες είναι παρόμοιες ως προς τη μοριακή τους υφή, τότε τα φάρμακα για την καρδιακή προσβολή μπορεί να δοκιμαστούν για τη θεραπεία της μυϊκής δυστροφίας».

Κάτι κοινό έχουν. Στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν τις αιτίες των ασθενειών και τη λειτουργία συγκεκριμένων γονιδίων, οι επιστήμονες βρίσκονται αντιμέτωποι με ολοένα και μεγαλύτερες εκπλήξεις. Για παράδειγμα, διαπιστώθηκε πρόσφατα ότι δύο γονίδια επηρεάζουν την εμφάνιση τόσο του διαβήτη όσο και του καρκίνου του προστάτη. «Δεν μπορώ να πιστέψω ότι δύο γονίδια σχετίζονται με την εμφάνιση αυτών των δύο ασθενειών που δεν έχουν απολύτως τίποτα κοινό μεταξύ τους», λέει ο δρ Φράνσις Κόλινς, που είναι διευθυντής του Εθνικού Ινστιτούτου για την Έρευνα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος. Προσθέτει μάλιστα πως ένα άλλο γονίδιο, το CDΚ4, φαίνεται πως παίζει καθοριστικό ρόλο στην εμφάνιση του καρκίνου, του διαβήτη και των καρδιακών παθήσεων.

Περίπλοκη επίδραση. Γίνεται λοιπόν κατανοητό ότι τα γονίδια θα επιτρέπουν από ΄δω και στο εξής τη μελέτη των ασθενειών σε ένα πιο περίπλοκο και σύνθετο επίπεδο απ΄ ό,τι οι κλασικές φυσιολογικές εξετάσεις. Τα γονίδια είναι οι εντολοδόχοι για την παραγωγή πρωτεϊνών οι οποίες αλληλεπιδρούν με περίπλοκο τρόπο ώστε να φέρουν εις πέρας τις διάφορες λειτουργίες του ανθρωπίνου σώματος. Η διατάραξη αυτής της μοριακού επιπέδου διαδικασίας μπορεί να προκαλέσει ασθένεια. «Η μελέτη των γονιδίων μάς ανοίγει ένα απευθείας παράθυρο στη ρίζα των ασθενειών. Και αυτό σε βοηθάει να καταλάβεις πολύ περισσότερα πράγματα από το να ακούς το στηθοσκόπιο», λέει ο δρ Ντέιβιντ Άλτσχάλερ, που είναι καθηγητής Ιατρικής και Γενετικής στο Χάρβαρντ και στο γενικό νοσοκομείο της Μασαχουσέτης.


Πότε είμαστε πραγματικά άρρωστοι;

ΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ αισιοδοξούν ότι σύντομα θα κατορθώσουν να προσδιορίζουν με ακρίβεια το είδος της ασθένειας ανάλογα με το γονίδιο που την προκαλεί, φαίνεται όμως πως ένα πολύ σημαντικό ερώτημα θα συνεχίσει να παραμένει αναπάντητο: πότε πραγματικά πάσχουμε από κάποια ασθένεια; Η Φιόνα Μίλερ, που είναι επίκουρη καθηγήτρια Πολιτικής της Υγείας στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο, υποστηρίζει ότι η κατηγοριοποίηση των ασθενειών ανάλογα με τα γονίδια μπορεί να είναι αμφίσημη. Τα νεογέννητα, για παράδειγμα, συχνά εξετάζονται για να διαπιστωθεί αν πάσχουν από κυστική ίνωση, με σκοπό να θεραπευτούν εγκαίρως για να μην παρουσιάσουν επιπλοκές. Όμως ορισμένα βρέφη που έχουν μια μετάλλαξη στο γονίδιο που ευθύνεται για την ασθένεια αυτή είναι απίθανο να εμφανίσουν συμπτώματα. Επομένως, έχουν την ασθένεια της κυστικής ίνωσης; «Δεν ξέρουμε πώς να αποκαλέσουμε αυτά τα μωρά», λέει ο δρ Φρανκ Ακούρσο, καθηγητής Παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο. Μέχρι τον 18ο αιώνα, έπρεπε κάποιος να… αισθάνεται άρρωστος για να είναι άρρωστος. Σήμερα ο άνθρωπος μπορεί να θεωρηθεί άρρωστος χωρίς ο ίδιος να αισθάνεται τίποτα απολύτως. Αρκεί να το δείξουν οι εξετάσεις, όπως συμβαίνει στην περίπτωση της υψηλής αρτηριακής πίεσης. Υπάρχουν μάλιστα παθήσεις οι οποίες δεν έχουν προφανή ανατομική αιτία, και για τις οποίες οι γιατροί διαφωνούν αν όντως είναι ασθένειες. Τέτοιες είναι η ινομυαλγία και το σύνδρομο χρόνιας κόπωσης.


Κατηγορίες ασθενειών

Η ΠΡΩΤΗ ΔΙΕΘΝΗΣ ταξινόμηση που έγινε στη δεκαετία του 1850 περιελάμβανε 140 κατηγορίες ασθενειών. Το 1993 είχαν καταμετρηθεί 12.000 κατηγορίες ασθενειών. Κατά κύριο λόγο οι διάφορες ασθένειες απέκτησαν το όνομά τους και κατηγοριοποιήθηκαν με βάση τα συμπτώματα που γίνονταν αντιληπτά από τους ανθρώπους. Ο Κάρολος Λίνεους (1707-1758), ξακουστός Σουηδός βοτανολόγος, προχώρησε στην ταξινόμηση των ασθενειών. Είχε σχηματίσει 11 κατηγορίες, όπως επώδυνες ασθένειες, κινητικές ασθένειες, σημάδια στο πρόσωπο, κ.λπ., όμως επειδή δεν γνώριζε τίποτα για ιούς, είχε κατατάξει για παράδειγμα τη λύσσα στις ψυχικές ασθένειες. Τον 19ο αιώνα, οι γιατροί άρχισαν να μαθαίνουν πώς να «διεισδύουν» στο ανθρώπινο σώμα και να κατηγοριοποιούν τις ασθένειες ανάλογα με τα ανατομικά ή τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά τους.