A kétlábra állás meséje: mi kell egy nagy agyhoz?
Tehát, ahhoz hogy afrikai őseink 4 millió évvel ezelőttől a táplálékban szegény szavannán meg tudjanak élni, mindenevőkké kellett válniuk és ezért nagyobb agyra volt szükségük. Az agynak pedig sok energiára, táplálékra van szüksége és hőleadása miatt nagyon kell hűteni! Itt van egy körkörösség, mert ugye a több táplálékhoz nagyobb agy kell, annak meg több táplálék. De a két dolgot szépen összecsiszolta az evolúció. A gyümölcsökben sok a cukor, sok az energia. De ugye az már nincs… Ezért őseink rákaptak az állati fehérjére és még inkább az állati zsiradékra. Ennek megszerzése persze megint nagyobb agyat igényel 😊.
De térjünk át a hűtés kérdésére. Agyunk csak úgy lehetett nagyobb, ha közben elegendő hőt tudott leadni. Evolúciónk során mind a kétlábra állás mind a megkopaszodás segített ebben. Úgy tűnik a kétlábra állásnak több előnye is volt. Egyrészt a magas fűben messzebbre lehetett látni felegyenesedve, másrészt két lábon egy idő után energiatakarékosabban lehet járni, illetve a kezünk is felszabadult arra, hogy utódainkat és szerszámainkat cipeljük. De történetünk szempontjából a felegyenesedés azért jelentős, mert aki áll, annak kisebb részét süti a nap (pláne a magasan járó trópusi) mint aki négy lábon jár. Hogyan szoktak az emberek napozni? Állva vagy fekve? Na ugye!
A hűtés másik eleme szőrzetünk elvesztése és ezzel párhuzamosan annak a megszerzése volt, hogy egész testfelszínünkön tudunk izzadni. Hőt leadni többféle módon lehet. Hősugárzással, hővezetéssel, áramlással és párologtatással. Az afrikai szavannán napközben a hősugárzás és vezetés nemigen működik, mivel környezetünk melegebb, mint mi. Marad az áramlás (a levegő elviszi a hőnket), illetve a még hatékonyabb párologtatás, ahol a testfelszínünkre került víz elpárolgása során magával visz rengeteg hőenergiát. Ahhoz, hogy testfelszínünkről hatékonyabban áramoljon el a hő és könnyebben párologjon el a nedvesség a szőrzet elvesztése egyértelmű előny. Azaz erős evolúciós nyomás volt arra, hogy megcsupaszodjunk. Kevésbé bundás őseink később kaptak hőgutát mint a bundások, ezért több kevésbé szőrös utódjuk lett. A szőrzet elvesztésének másik előnyét jómagam is megtapasztaltam amikor Ausztráliában a Daintree esőerdőben túráztam a feleségemmel. Itt évente 11 méter eső esik és tele van az erdő apró piócákkal (értsd szőrős a föld tőlük). Amikor valaki közeledik érzik a léptei dobogását és vad körzésbe kezdenek, hogy nagyobb eséllyel tapadjanak áldozatukra. Ránk is jutott bőven. Amikor elkezdtük egymásról leszedegetni őket, feleségemnek jelentősen nehezebb dolga volt, mint nekem, mert az én szőrős karomon és vádlimon nagyon hatékonyan el tudtak bújni a szőrszálak között, nehezebb volt felcsippenteni őket, mint az ő csupasz bőréről. A paraziták pedig komoly evolúciós hajtóerőt tudnak felmutatni.
Izzadás: Az ember hihetetlen hatékonyan izzad. Nemigen van még állat, aki egész testfelszínén tud izzadni. A kutyák csak a talpukon tudnak izzadni, ezért a hőleadást lihegéssel oldják meg. Tüdejükben párologtatják el a vizet. Vannak olyan állatok is, például az ausztráliai sivatagban élő kenguruk, akik szőrüket nyalogatással nedvesítik és így hűtik magukat. De ezeknek a megoldásoknak a hatékonysága jelentősen alulmúlja az izzadásét.
Nehéz elhinni, de a hatékony hűtés miatt olyan mértékben alkalmazkodtunk a hosszútávú gyalogláshoz és futáshoz, hogy egy ember tartósan hosszabb távot képes megtenni naponta, mint egy ló vagy egy farkas. Őseinkhez hasonlóan a kalahári sivatagban élő khoisan vadászok még ma is addig követik a gazellát amíg az túl nem hevül és mozdulatlanul el nem dől.
Az ember élettanában számos más is segítette az agy hatékony hűtését. Ugye a felegyenesedés miatt testünkre már nem jutott annyi napfény, de a gerincoszlopunk végén egyensúlyozó koponyánkra igen. Ezért ezen megmaradt a hőszigetelés, itt nem kopaszodtunk meg, hanem az afrikaiakra jellemző rövid göndör hajunk alakult ki. A göndör haj átszellőzik, így alatta a fejbőr tud párologtatni, de közben vékonyan takarja a fejet a nap ellen. A másik adaptáció (alkalmazkodás) ami történt az az agy, a koponya és a fejbőr vénás (vivőeres) vérkeringésének átalakulása volt. Biztos mindenki látott már fejbőr sérülést, ami nagyon erős sötét színű vérzéssel jár. Ez ijesztőbbnek látszik, mint amennyire veszélyes. A fejbőrben ugyanis sokkal több az ér, mint ami táplálásához szükséges. Az agyból kilépő felmelegedett vénás vér a koponyacsont alatt, illetve részben a koponyából kilépve a fejbőr alatt áramlik és mint egy hősugárzó leadja a felesleges hőenergiát, majd a nyakban, az agyat tápláló artériák mellett futva, lehűti az azokban áramló vért. Így az agy hűtött vért kap.
Hatalmas agyunknak az energiaéhségen kívül van még egy nagy ára. A modern orvostudomány kialakulása előtt a szülések 1.5%ba belehalt az anya. Ha beleszámítjuk, hogy általában sok gyereket szültek a régi időkben, a nők 4%-a halt meg szülésben. Ennek oka, hogy az ember újszülöttjének hatalmas a koponyája, még úgy is, hogy a legtöbb emlőshöz képest fejletlenül születik. Ez nyilván egy erős szelekciós nyomás és megmagyarázza a nők csípője miért szélesebb, mint a férfiaké.
Legközelebb visszatérünk az elektrofiziológiához, majd az elektronmikroszkópokhoz.
Szerző: Gulyás Attila