Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Dieren met een lange adem

Een spin in de ijle lucht van de Himalaya, ganzen met gekke genen en vissen die werken als alcoholfabriek – dankzij een speciale anatomie doen sommige diersoorten het geweldig als het zuurstofgehalte gevaarlijk laag is.

Gavin Maxwell/NaturePL

Op hoogte

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

© Shutterstock & Oliver Larsen

Springspin is het hoogst levende dier op aarde

De springspin Euophrys omnisuperstes maakt gebruik van zijn speciale longen om in de ijle lucht van de Himalaya te kunnen verblijven.

Die longen bestaan uit laagjes als de bladzijden in een boek, vandaar de naam boeklongen. De lagen vergroten het oppervlak van de longen, waardoor de bloedvaten eromheen de schaarse zuurstof op een hoogte van 6500 meter beter kunnen opnemen.

Hier leeft de spin van bevroren insecten die de wind aanvoert. De springspin kan 50 keer zijn eigen lengte springen door bloed naar zijn poten te leiden, zodat de bloeddruk stijgt en hem op zijn voedsel afschiet.

Spinnenlongen zijn opgebouwd als bladzijden in een boek

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

© Shutterstock & Oliver Larsen

Gans volgt koude lucht over himalaya

© shutterstock

Zoals alle andere vogels haalt de Indische gans adem via luchtzakjes. Samen met genetische mutaties in de hemoglobine zorgen die zakjes voor een optimale benutting van de schaarse zuurstofmoleculen.

De Indische gans vliegt vanuit Zuid-India naar Mongolië – dwars over de Himalaya op ruim 6000 meter hoogte. De gans vliegt zo veel mogelijk mee met de koude wind, die meer zuurstof bevat dan warme.

In- én uitademing leveren zuurstof

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

© Oliver Larsen & Shutterstock

Jak heeft een gigantisch hart

Het hart van de jak is 1/3 keer zo groot als dat van andere runderrassen.

© Shutterstock

De jak kan op wel 6100 meter hoogte leven. Fysiologisch en anatomisch onderscheidt de jak zich van gewone runderen, waaruit hij 4, 9 miljoen jaar geleden is voortgekomen.

Bij gewone runderen leidt het lage gehalte zuurstof op grote hoogte tot een gevaarlijk hoge bloeddruk, maar de jak kan dankzij genetische mutaties het bloed reguleren.

Bij weinig zuurstof worden er normaal meer rode bloedcellen aangemaakt en stijgt de bloeddruk, maar onderzoekers hebben drie gemuteerde genen bij de jak gevonden die dit tegengaan en de bloeddruk in toom houden.

Daarbij bindt de hemoglobine de zuurstof efficiënter en bevorderen mutaties in vijf andere genen de voedselopname, waardoor de jak met weinig toe kan.

Ook anatomisch heeft de jak voordelen. Zo heeft het dier twee extra paar ribben, wat zijn longcapaciteit flink vergroot ten opzichte van andere runderrassen, terwijl ook het hart vergroot is en wel 1,5 kilo kan wegen.

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

Muismolecuul is hypergemuteerd

© All Canada/ImageSelect

De hertmuis leeft in de Rocky Mountains in Noordwest-Amerika. Het circa 10 centimeter lange knaagdier kan overleven op 4 kilometer hoogte dankzij mutaties in de genen die coderen voor hemoglobine.

In hemoglobine zitten vier ijzermoleculen in speciale, zogeheten heemzakken, waar de zuurstofmoleculen aan hechten.

De hertmuizen hebben wel 12 verschillende mutaties in hun heemzakken, waardoor de zuurstof zich steviger hecht en de hemoglobine efficiënter werkt.

In de diepte

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

Alcohol helpt vis de winter door

© Getty Images

Vijf maanden ingevroren op een meerbodem is geen probleem voor de kroeskarper. Dankzij een speciaal enzym kan de vis zonder zuurstof rondzwemmen.

De kroeskarper heeft een extreme overlevingsmanier ontwikkeld en kan vijf maanden in bevroren meren overwinteren.

In de mitochondriën van de zoetwatervis zit een speciaal type enzym, waardoor hij zonder zuurstof kan leven. In de cellen wordt glucose (suiker) door het proces van glycolyse afgebroken tot pyrodruivenzuur, een brandstof voor de mitochondriën.

Normaal krijgen de cellen zuurstof, en via het enzym PDHc vervalt pyrodruivenzuur tot stoffen die het lijf energie leveren. Zonder zuurstof zetten de cellen pyrodruivenzuur om in melkzuur (wat je kent van verzuurde spieren).

Als het melkzuur zich echter een tijd ophoopt, kan het gevaarlijk zijn voor de cellen, en na meerdere uren kan het zelfs dodelijk zijn.

De kroeskarper kan maanden zonder zuurstof doordat zijn enzym is gemuteerd: het vormt geen melkzuur maar breekt pyrodruivenzuur af tot ethanal, een voorstadium van ethanol (alcohol).

Het enzym lijkt erg op de enzymen die in biergist zitten en die alcohol vormen in bier. De kroeskarper scheidt de alcohol uit zijn kieuwen af, waarna die in het water belandt.

Met een flinke voorraad glucose in de lever en spieren kunnen de vissen een zuurstofvrije winter doorkomen zonder te sterven aan melkzuurvergiftiging.

Gemuteerd enzym blokkeert dodelijk melkzuur

Dankzij glucose en een bepaald enzym kan de kroeskarper zich redden zonder zuurstof.

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

Boskikkers zitten vol met antivries

© Cyril Ruoso/NaturePL

De boskikker Rana sylvatica kan vorst tot -16 °C aan en zet zijn ademhaling en hartritme op pauze om te kunnen sluimeren.

De cellen van de kikker zitten vol antivrieseiwitten, die als een mantel rond de ijskristallen liggen.

Daarbij brengen suikermoleculen in de cellen het vriespunt van het lichaam omlaag, hetzelfde effect dat zout in de winter op de wegen heeft.

Percentage van het normale zuurstofgehalte in de lucht op zeeniveau (100%) waar de dieren mee toe kunnen.

Dolfijn van Cuvier zit propvol myoglobine

© Shutterstock

In 2014 zagen onderzoekers zogeheten dolfijnen van Cuvier tot 2992,2 meter afdalen in een ruim twee uur durende duik.

De dieren kunnen hun adem zo lang inhouden doordat zuurstof in de spieren zich bindt aan het eiwit myoglobine.

Zeezoogdieren maken tot tien keer zo veel myoglobine aan als zoogdieren op het land en kunnen daardoor veel meer zuurstof in hun spieren opslaan.

Hoge eiwitconcentraties zijn gevaarlijk als ze gaan klonteren, maar de myoglobinemoleculen van de walvis zijn positief geladen en stoten elkaar dus af.

Lees ook:

social isolation
Ziektes

Zo lijden je lichaam en geest onder sociale isolatie

4 minuten
Mens

Wetenschappers zetten alles op alles: Snel vaccin moet huiveringwekkende pandemie stoppen

18 minuten
Walvissen

Eerste walvissen zwommen ‘op zijn hondjes’

3 minuten

Log in

Ongeldig e-mailadres
Wachtwoord vereist
Toon Verberg

Al abonnee? Heb je al een abonnement op ons tijdschrift? Klik hier

Nieuwe gebruiker? Krijg nu toegang!

Reset wachtwoord

Geef je mailadres op, dan krijg je een e-mail met aanwijzingen voor het resetten van je wachtwoord.
Ongeldig e-mailadres

Voer je wachtwoord in

We hebben een mail met een wachtwoord gestuurd naar

Nieuw wachtwoord

Enter a password with at least 6 characters.

Wachtwoord vereist
Toon Verberg