Hapnikunälg kannustab evolutsiooni
 Hapnik on enamikele elusolenditele üheks elu aluseks. Kolm teadlasterühma kirjeldavad nüüd ajakirjas Science ilmunud uurimustes erinevaid kohastumisi, mis võimaldavad vaaladel rohkem kui tunniks vee alla jääda, põdrahiirtel kõrgmäestikes endiselt aktiivset elu elada ja kaladel stresssirikkas olukorras lihastesse rohkem hapnikku toimetada.   Esimeses töös otsustas Scott Mirceta Liverpooli ülikoolist kolleegidega uurida, kuidas hapnikku kopsudest raku mitokondritesse toimetav müoglobiin miljonite aastate vältel imetajate seas muutunud on. Sama ühend annab lihastele punase värvuse. Kilomeetrite sügavusele sukelduda suutvate mereimetajate puhul on keha müoglobiinist niivõrd küllastunud, et nende lihasmass näib mustjas. Samas on valgud kõrge kontsentratsiooni korral altid kokku kleepuma, misläbi kannataks nende võime hapnikku siduda, kujutades seega mõistatust.   Mirceta töörühm leidis, et valgu moodustavate aminohapete järjestus on aja jooksul muutunud. Seeläbi on võrreldes maismaal elavate imetajatega mereimetajate müoglobiini laeng positiivsem. Molekulidevahelised tõukejõud on selle võrra suuremad, takistades nende klompideks kogunemist ja parandades nende lahustuvust. Vaalade esivanemate vastava valgu rekonstruktsioon näitas, et neist üks varaseim, veel maal kõndiv Pakicetus suutis vee alla jääda vaid 90 sekundiks. Umbes 15 miljonit aastat hiljem elanud Basilosaurus suutis õhku võtmata hakkama saada juba 17 minutit.   Teiste tänapäeval liikide uurimine näitas, et sarnaselt kõrge elektrilise laenguga müoglobiini leidub ka nii sipelgasiilide, muttide kui ka elevantide ja nende umbes merisea suuruste sugulaste Hyracoidea seltsi kuuluvate loomade veres. Viimane annab mõista, et nende kõigi esivanemad elasid kunagi ookeanides. Viimane on heas kooskõlas paleontoloogide leidudega, kes on samadele järeldustele jõudnud nende esivanemate luid uurides.   Nebraska ülikooli töörühm eesotsas Jay Stortziga võttis aga vaatluse alla põdrahiirte (Peromyscus maniculatus) hemoglobiini, mi on samuti hapnikku siduv ja transportiv rauarikas hingamispigment. Valk koosneb omakorda neljast alaosast, mille järjestus saab põhimõtteliselt erineda. Hiirte populatsiooni uurimine näitas aga, et kõrgemates mägedes elavate hiirte veri sisaldab eelistatult ühte kombinatsiooni ja madalamal elavate hiirte oma teist. Kõrgmäestike hiirtele omane variatsioon on suuteline siduma ka rohkem hapnikku.   Ülejäänud kombinatsioonid on populatsioonidest tõenäoliselt aja jooksul nende kehva hapnikutalletamisvõime tõttu kadunud. Hiirte geenipagasi analüüsi kohaselt vastutab kahe variatsiooni eest tosin mutatsiooni.   Viimaks uuris Jodie Rummer James Cooki ülikoolist ainuüksi kiiruimsete veres leiduvat hemoglobiini varianti. Valk on keskkonna happelisuse suhtes äärmiselt tundlik. Niipea kui pH tase oluliselt langema hakkab, kahaneb valgu võime hapnikku siduda ja gaas vabaneb. Nähtus on äärmiselt kasulik näiteks ujupõide hapniku toimetamisel, mis rõhu erinevuse tõttu muidu tunduvalt raskem oleks. Rummer oletas, et kalad võivad Rooti efekti rakendada ka muudes kehaosades nagu lihastes.   Hüpoteesi kontrollimiseks paigutas ta kalade lihastesse esmalt hapnikusensorid. Seejärel akvaariumis stressi esile kutsumiseks süsinikdioksiidi taset tõstes leidis ta, et kalad hakkasid tootma punaste vereliblede pH taset tõstvat ensüümi, misläbi ilmneski taas Rooti efekt. Lihastesse jõudva hapniku hulk kasvas 65% võrra. Küllaldaselt hapnikuga varustatud lihased võimaldavad väiksemal kiirusel kauem ujuda või lühiajaliselt kiiremini ujudes tekkivat piimhapet oksüdeerida.   Kokkuvõtlikult näitavad uurimused taas, et innovatsioonidel, mis keha hapnikuga paremini varustada võimaldavad, on tähtis roll uute elukeskkondade hõivamisel või juba täidetud niššides olelusvõitluses eelise andmisel. Ent samas tuletavad laisikud regulaarselt meelde, et kiirem elustiil ei pruugi alati olla ainus lahendus.   Töörühmade uurimused ilmusid ajakirjas Science. (1,2,3) Toimetas Jaan-Juhan Oidermaa 
