Μόνο οι περιπετειώδεις μεταξύ ημών θα έχουν συναντηθεί στη φύση με το πτηνό που αποτελεί αντικείμενο του σημερινού άρθρου μας. Βλέπετε, ζει στα δάση του Αμαζονίου και δείχνει σαφή προτίμηση στις περιοχές που είναι κοντά στις όχθες του. Το λένε Hoatzin, αν και οι ντόπιοι το φωνάζουν «la chenchena», και υπάρχουν αρκετοί λόγοι για να το βρείτε στις σελίδες ενός επιστημονικού ενθέτου. Αφενός το περίεργο και ακόμη ανεξερεύνητο της εξελικτικής καταγωγής του και αφετέρου το γεγονός ότι μηρυκάζει. Ναι, από πλευράς γαστρεντερικού συστήματος το Hoatzin μοιάζει περισσότερο με αγελάδα ή, αν προτιμάτε, με καμηλοπάρδαλη παρά με άλλα πτηνά. Την ικανότητά του να διασπά την κυτταρίνη και άλλους φυτικούς υδατάνθρακες μελετούν τώρα εκτενώς οι ερευνητές που παρουσίασαν τα ευρήματά τους στο Συνέδριο Μικροβιακής Γενετικής και Οικολογίας (BAGECO 2011) το οποίο έλαβε χώρα πρόσφατα στην Κέρκυρα.
Εξελικτικό αίνιγμα
Σε μέγεθος φασιανού (μήκος περί τα 60 εκατοστά και βάρος γύρω στα 700 γραμμάρια), με ενδιαφέροντες χρωματισμούς (ανοιχτό μπλε φτέρωμα γύρω από τα καστανά-μελιά μάτια του, διάφορες αποχρώσεις του καφέ και καστανού στο σώμα, καφετιά ουρά που καταλήγει σε άσπρο και άσπρες διάσπαρτες πιτσίλες στον λαιμό) και ένα εντυπωσιακό όρθιο λοφίο, το Hoatzin δεν είναι από τα πουλιά που θα περνούσαν απαρατήρητα. Δεν είναι όμως το γοητευτικό παρουσιαστικό του που έκανε το υπουργείο Περιβάλλοντος της Βενεζουέλας να δώσει άδεια επιλεκτικής συλλογής πτηνών από τα δάση του Αμαζονίου στους ερευνητές του Ινστιτούτου Επιστημονικής Ερευνας της χώρας. Οπως εξήγησε στη διάρκεια της διάλεξής της η κυρία Filipa Godoy-Vitorino, η οποία ασχολείται με το εν λόγω πτηνό σε όλη τη διάρκεια της επαγγελματικής της ζωής, «το Hoatzin αφενός αποτελεί ένα αίνιγμα σε ό,τι αφορά την ταξινόμησή του μεταξύ των άλλων πτηνών και αφετέρου διαθέτει μοναδικές ιδιότητες σε ό,τι αφορά την αποικοδόμηση της φυτικής βιομάζας».
Το αινιγματικό της εξελικτικής προέλευσης του Hoatzin, του οποίου η επιστημονική ονομασία είναι Opisthocomus hoazin, φαίνεται ίσως από το γεγονός ότι αποτελεί το μοναδικό είδος του γένους Opisthocomus και αυτό με τη σειρά του είναι το μόνο γένος στην οικογένεια Opisthocomidae. Περιττό δε να σημειώσουμε ότι η ονοματολογία τόσο του είδους όσο και του γένους και της οικογένειας έχουν ελληνική ρίζα (οπίσθια κόμη) και περιγράφουν το εντυπωσιακό λοφίο του πτηνού που φτάνει ως το πίσω μέρος του κεφαλιού του. Και ενώ οι ειδικοί δεν γνωρίζουν πού ακριβώς να κατατάξουν το Hoatzin και συχνά-πυκνά δημοσιεύονται αντικρουόμενες απόψεις, υπάρχει ένα σημείο στο οποίο όλοι συμφωνούν: πρόκειται για την ομοιότητά του με τον αρχαιοπτέρυγα (του οποίου η ιδιότητα ως εξελικτικού προγόνου των πτηνών αμφισβητήθηκε πρόσφατα). Ειδικότερα, τα νεογέννητα Hoatzin φέρουν στις άκρες των φτερών (στις θέσεις που αντιστοιχούν στον αντίχειρα και στον δείκτη) γαμψά νύχια όπως και ο αρχαιοπτέρυξ. Τα νύχια αυτά επιτρέπουν στους νεοσσούς να πιάνονται γερά από τα κλαδιά των δένδρων και να μετακινούνται με ασφάλεια προτού ακόμη αποκτήσουν το κανονικό φτέρωμά τους.
Ακόμη και τα ενήλικα όμως με το κανονικό φτέρωμά τους δεν μπορούν να πετάξουν μακριά. Εκτελούν μόνο μικρές πτήσεις από το ένα δένδρο στο άλλο. Ο λόγος για αυτή την αδυναμία πτήσης, όπως εξήγησε η κυρία Godoy-Vitorino, «είναι οι τροποποιήσεις που έχει υποστεί το στέρνο τους προκειμένου να φιλοξενήσει έναν μεγάλο οισοφάγο. Ετσι απέμεινε πολύ λίγος χώρος για την πρόσδεση στο σώμα των μυών των φτερών, με αποτέλεσμα αυτοί να μην είναι ικανοί να υποστηρίξουν μακράς διαρκείας πτήσεις».
Η δυνατότητα του Hoatzin να μηρυκάζει αποτελεί ένα από τα παράδοξα της φύσης. Για ενεργειακούς λόγους, το ελάχιστο βάρος σώματος για ένα θηλαστικό που μηρυκάζει είναι περίπου τρία κιλά. Ετσι, μικρότερα ζώα χρειάζεται αυξήσουν την παραγωγή ενέργειας προκειμένου να «πληρώσουν το ενεργειακό αντίτιμο» για τη διαδικασία του μηρυκασμού. Για το Hoatzin δε το ενεργειακό κόστος περιλαμβάνει ακόμη την ικανότητα πτήσης αλλά και τη διατήρηση της υψηλής θερμότητας του σώματός του, η οποία είναι 43 βαθμοί Κελσίου.
Επιλεκτικός καλοφαγάς
Πώς καλύπτει όμως τις ενεργειακές ανάγκες του το Hoatzin; Αυτό ήταν το πρώτο ερώτημα στο οποίο θέλησαν να απαντήσουν η κυρία Godoy-Vitorino και οι συνεργάτες της, οι οποίοι αρχικά μελέτησαν τις διατροφικές συνήθειες του πτηνού στο φυσικό περιβάλλον του. Διαπίστωσαν ότι τρέφεται κυρίως με φύλλα και πως έχει ένα μεγάλο σχετικά εύρος ειδών φυτών που προτιμά. «Ανάλογα με την περιοχή και τη διαθεσιμότητα, το Hoatzin τρέφεται με φύλλα από 17 ως 52 είδη φυτών. Πρόκειται όμως για έναν επιλεκτικό καλοφαγά: προτιμά τα νεαρά φύλλα των οποίων η περιεκτικότητα σε λιγνίνη είναι περιορισμένη. Ωστόσο, κάποιες από τις οικογένειες φυτών που προτιμά περιέχουν φυτοχημικά τα οποία μπορούν να είναι τοξικά, όπως σαπωνίνες, φαινόλες, φλαβονοειδή και τερπενοειδή» σημείωσε η κυρία Godoy-Vitorino.
Με τέτοιο εύρος καταναλισκομένων φυτών και ουσιών που περιέχονται σε αυτά είναι αναμενόμενο ότι το Hoatzin θα φιλοξενούσε στο γαστρεντερικό σύστημά του και αντίστοιχο εύρος μικροοργανισμών που θα εξασφάλιζαν τη διάσπασή τους. Πράγματι η πρώτη διερεύνηση έδειξε ότι το γαστρεντερικό σύστημα του πτηνού φιλοξενούσε μια μεγάλη μικροβιακή χλωρίδα στην οποία περιλαμβάνονταν ευκαρυωτικοί και προκαρυωτικοί οργανισμοί. Σε ένα επόμενο στάδιο η κυρία Godoy-Vitorino και οι συνεργάτες της εξέτασαν με περισσότερη λεπτομέρεια τη μικροβιακή χλωρίδα στο περιεχόμενο του γαστρεντερικού συστήματος του Hoatzin και τη συνέκριναν με εκείνη που ήταν σταθερά προσδεδεμένη στο γαστρικό επιθήλιο.
Καθώς το περιεχόμενο του γαστρεντερικού συστήματος του Hoatzin αποτελείται κυρίως από φυτικές ίνες, το ζητούμενο των ερευνητών ήταν να μελετήσουν τη διάσπασή τους στο γαστρεντερικό σύστημα του πτηνού. Διαπίστωσαν ότι, «όπως και στα υπόλοιπα μηρυκαστικά, αρχικά λαμβάνει χώρα η πλήρης διάσπαση της κυτταρίνης και στη συνέχεια η ζύμωση των μονομερών της (γλυκόζη, ξυλόζη) και η παραγωγή πτητικών λιπαρών οξέων, τα οποία προσροφώνται από το πτηνό και αποτελούν την κύρια πηγή ενέργειας γι' αυτό».
Στόχος η διάσπαση βιομάζας
Το παραπάνω εύρημα, αν και σχετικά αναμενόμενο, ενθάρρυνε τους ερευνητές να προχωρήσουν σε αυτό που ήταν ο ουσιαστικός στόχος τους: να αναζητήσουν στα γονιδιώματα των οργανισμών της βακτηριακής χλωρίδας του Hoatzin (και ειδικότερα της χλωρίδας που υπάρχει στο περιεχόμενο του γαστρεντερικού συστήματος) γονίδια τα οποία είναι ικανά να διασπούν τη φυτική βιομάζα. Πράγματι, οι ερευνητές, αφού ταυτοποίησαν την πλειονότητα των ειδών που το εποικίζουν (Bacteriodetes και Firmicutes), διαπίστωσαν την ύπαρξη ενός τεράστιου αριθμού γονιδίων με ικανότητα διάσπασης της φυτικής βιομάζας. Είναι χαρακτηριστικό ότι ο αριθμός αυτός είναι πολλαπλάσιος του αντιστοίχου των τερμιτών, οι οποίοι επίσης αγαπούν να τρέφονται με ξύλο.
Από όλα τα γονίδια οι ερευνητές επέλεξαν για περαιτέρω μελέτη εκείνα που κωδικοποιούν για τη σύνθεση ενζύμων καθώς τέτοια ένζυμα θα μπορούσαν να δράσουν ως βιοχημικοί καταλύτες σε διαδικασίες όπου απαιτείται η διάσπαση κυτταρίνης και άλλων μορίων φυτικής προέλευσης. Από τα προκαταρκτικά στοιχεία που έδειξε η εκ Βενεζουέλας ορμώμενη ερευνήτρια φαίνεται ότι ο στόχος θα υλοποιηθεί σύντομα. Δεν μπορεί λοιπόν κανείς να μην παρατηρήσει πως το παράδειγμα της κυρίας Godoy-Vitorino και των συνεργατών της αποδεικνύει ότι η επένδυση στην έρευνα είναι ζωτικής σημασίας για την οικονομία μιας χώρας, ιδιαίτερα όταν ταυτόχρονα αξιοποιεί φυσικές ιδιαιτερότητές της.
πηγή: tovima.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου