Fåglar är de bästa långdistansarna

När jag sprang igår såg jag ett fågelsträck i skyn. Jag sprang 20 km, men de flyger till andra kontinenter. Varför orkar de, men inte jag? Vi är trots allt ganska lika. De har samma typ av benstomme, likadana organ - de har lever, hjärta, cirkulationssystem och en hjärna som fungerar på samma sätt. De styrs av samma hormoner och samma biokemiska processer. Men vi har utvecklats på lite olika sätt. Vi utvecklades till de mest uthålliga långdistanslöparna på marken, men de utvecklades till jordens mest uthålliga överhuvudtaget. För nästan 300 år sedan trodde Carl von Linné att flyttfåglarna övervintrade i Sverige under leran. Han kunde inte tänka sig att något så litet kunde flyga så långt.

Foto: Photoholic 1 

Segertecken i skyn
Flyttfåglarna flyger på instinkt i v-formation. Det ser mäktigt ut när de med ett V som i Victory klyver luften på väg söderut. De bara faller på plats och turas om att dra som de alltid gjort, därmed minimerar de antalet luftmolekyler som ska knuffas undan. Det är ren instinkt.

Flyttfåglarna är de främsta långdistansarna, de slår både munkarna på berget Hiei och Dean Karnazes. Dels samarbetar de och minimerar luftmotstånd, dels har de utvecklat en effektiv och sparsam fysik. Men så har det inte alltid varit. De härstammar från de oerhört energikrävande dinosaurerna. Skräcködlorna dog inte ut, de lyfte, tog luften i besittning och det tog ett tag innan vi på marken fick syn på dem och kunde koppla den lilla gulliga bofinken till Tyrannosauros Rex.

Fåglarna flög högt över marken när de dinosaurer som blev kvar på marken dog ut och kunde se ner på ett litet pälsklätt nattdjur som tittade upp ur små hålor, blinkade mot ljuset och sedan klättrade upp och sedan ned från träden och började springa för livet i en farlig värld. Den resan från jordgropen till människan löparen tog nästan 60 miljoner år.

Långlivade fåglar
Till skillnad från oss på marken lever fåglarna uppe i skyn ett relativt riskfritt liv. Ett farligt liv ger ett kort och intensivt liv, medan ett ofarligt liv ger ett långt och ganska lugnt liv. Ett markdjur i samma storlek lever bara en bråkdel av den tid en fågel (eller en fladdermus) lever. En råtta har bråttom att fortplanta sig och bråttom att leva eftersom varje dag kan vara den sista. En näbbmus har en vilopuls på kanske 500-1000 slag i minuten och ett mycket intensivt förhållande till livet. För fåglar gäller dock att ju längre liv desto flera ägg. Tittar man på fåglarnas celler och särskilt deras mitokondrier, ser man att de tar hand om syret mycket effektivt och bara en bråkdel förvandlas till fria elaka radikaler, samma radikaler som kanske ligger bakom åldrandet. Det finns nog anledning att studera fåglarna lite noggrannare än vad Carl von Linné gjorde.

När de första dinosauriefåglarna lämnade marken blev skelettet ihåligare och lättare. Dinosaurer åt näringsfattiga blad och behövde gigantiska magar. Fåglar behöver effektivare mat som brinner fort och lätt, som insekter, nötter och frukter. Därmed kunde fåglarna byta tänder och vidhäftande tungt käkben mot en lätt näbb. När matsmältningen tog mindre plats kunde andningssystemet utveckla sig i dess ställe.

Lungorna
Fåglar har till skillnad från oss också mycket effektiva lungor. Våra lungor blandar gammal och ny luft. Det är vårt genetiska arv. Vi härstammar från fyrbenta djur. Tittar man på en springande gepard ser man att de pumpar syre som blåsbälgar när de sträcker fram och drar ihop benen i takt med andningen. De inre organen åker fram och tillbaka som vattnet i ett badkar och pressar ut och suger in luft med varje löpsteg. Fyrbenta djur måste andas i takt med benföringen. Men inget däggdjur kan kollapsa lungan.

Det finns fåglar som flyger över Mount Everest. På den höjden måste vi andas syrgas för att klara oss. När de flyger däruppe är det färre molekyler att knuffa undan, luften är tunnare. Men det finns också mindre syre och det krävs mer kraft att hålla sig uppe i tunnare luft, vilket kräver mer arbete och därmed mer syre. Men fåglar klarar det tack vare sin effektiva andning.

Fiskar, reptiler och däggdjur andas genom att höja revbenen och fylla lungorna och sedan sänka diafragman för att skapa ett negativt tryck. Vi kan inte blåsa ut all luft för vi kan inte få lungorna att kollapsa helt och hållet. Det finns alltid lite syrefattig luft kvar som sedan blandas med ny fräsch syreluft som andas in.

Fåglarna lyckades fylla det utökade utrymmet efter dinosariemagen med en ny typ där luftsäckar styr luften genom stela lungor. Luften går genom lungorna, inte in och ut. När de andas in fylls två luftsäckar med luft, den främre med ny och den bakre med gammal luft. När de andas ut så töms den bakre luftsäcken med använd luft medan den nya luften från den främre säcken kommer ut i lungan. Därmed får de hela tiden ny fräsch syrerik luft.

Effektiv syrehantering
Fåglarna är också effektiva när det gäller att tömma blodet på syre och binda syre till blodet och att använda syret. När vi förbränner energi omvandlas 2 % av syret till fria radikaler. Fåglarna är mycket effektivare när de förbränner energi. En kolibri har ett hjärta som slår uppåt 1000 gånger per minut och de måste besöka tusentals blommor varje dag för att inte tuppa av, trots det lever de i tio år. Det borde inte vara möjligt eftersom metabolism är kopplat till livslängd. En kolibri förbrukar 500 kubikmeter syre under sitt liv och bara en bråkdel av detta syre reduceras till fria radikaler. Kanske därför de ser så oförskämt unga ut, alla bofinkar ser ju ut att vara i tjugoårsåldern. En del örnar ser å andra sidan ut som åttioåriga gubbar hela livet.

Is eternal youth scientifically plausible? Research on the role of free radicals in ageing gives cause for optimism