Sentsazioz blai!

Ingurura ondo egokitzen ez diren animaliek ez dute eboluzioan aurrera egiten. Horretarako, ezinbestekoa dute inguruan gertatzen dena sumatzeko gai izatea; horrek emango die egoki erantzuteko aukera. Eta espezie bakoitzak bere erara garatu ditu zentzumenak. Batzuek koloretan ikusten dute, txuri-beltzean besteek. Batzuek frekuentzia handiko soinuak entzuten dituzte, besteek frekuentzia txikikoak. Baina ba al dakigu nola jasotzen dituen garunak mezu horiek? Nola jaso eta interpreta ditzake horrenbeste sentsazio? Zein kolore ikusten dituzte erleek? Dastamena edo usaimena? Usaimenaren teoria harrigarria

(Argazkia: Publis).

Apoa gose da gaur. Hainbat egunez ez du ezer jan. Ez du jakirik aurkitu eta, horrela jarraitzen badu, gaixotzen hasiko da laster. Hildako euli bat hari batetik zintzilik jarriko bagenio, geldirik, mugimendurik gabe, apoak ez luke ikusiko. Izan ere, apoen erretinak mugimendua ikusten du soilik. Gosez hiltzear balego ere, ezingo luke ikusi hantxe, begien parean, geldi-geldi duen janari goxoa.

Gizakion eta beste primate batzuen erretinak, ordea, ezin du mugimendua detektatu. Irudi finkoak ikusten ditu soilik, eta, hortaz, garunak egin behar izaten du gainerakoa. Neuronen arteko konexio espezializatuei esker antzematen dugu mugimendua: irudi bat bestearen atzetik ikusten dugu, oso azkar.

Baina hori ez da gure arteko desberdintasun bakarra. Gizakiok ezin dugu edozein uhin-luzeratako argia edo kolorea ikusi. Intsektu askok ultramoreak ere ikusten dituzte, eta kriskitin-sugeek, esaterako, infragorriak. Baina guk gorriaren eta urdinaren arteko koloreak baino ezin ditugu ikusi; gainerako koloreak ikusezin gertatzen zaizkigu.

Argi dago neurri handi batean animalia-espezie bakoitzak bere garapen propioa izan duela zentzumenei dagokienez. Horrek sortu du naturan hain barietate handia. Espezie bakoitzaren nerbio-sistemak bibrazio, kolore edo ezaugarri jakin batzuen aurrean baino ez du erreakzionatzen, ez edozein seinaleren aurrean. Eta horrek, zalantzarik gabe, espeziearen bilakaera mugatu du.

Zentzumen bakoitzak hizkuntza bat

Izatez, garuna da ingurunetik jasotzen ditugun irudi, soinu, zapore, testura eta usain guztiak interpretatzen dituena. Azkenean, denak iristen dira garunera. Baina jatorrian, estimulu bakoitzak izaera zeharo desberdina du: kimikoa, mekanikoa, elektromagnetikoa… Hartara, ez da berdin antzematen soinu bat edo kolore bat, esaterako, eta estimulu-mota bakoitzari antzemateko egitura jakin bat diseinatu behar izan du gorputzak. Ezaugarri eta forma zinez bereziak dituzten zelula sentsorialak ageri dira begietan, sudurrean, azalean, mingainean eta bestelako zentzumen-organoetan.

Belarrian, esaterako, soinuen bibrazioak anplifikatzen dituen hezur-sistema konplexu bat dago. Horri esker, belarriko alderik ezkutuenean dauden zelula sentsorialek soinua eta mugimendua —estimulu mekanikoak— nabarmentzen dituzte, estimulu horiek txiki-txikiak badira ere. Horretarako, ile-itxurako egitura bereziak dituzte zelulok muturrean. Zilioak dira. Eta soinuen uhinen bibrazio mekanikoek mugiarazi eta astindu egiten dituzte ziliook. Zilioen dantza berezi horrek entzundako soinuaren ezaugarriak jakinarazten dizkio garunari: frekuentzia, intentsitatea, iraupena… Informazio guztia dantza bakarraz.

Belarriko zelulek zilioak dituzte, soinuen bibrazio mekanikoekin dantza egiten duten ile-itxurako egiturak.

Usainei antzemateko modua zeharo desberdina da; ezin dira zilioen bidez antzeman. Usaina duen molekula bakoitza ezagutzeko errezeptore edo hartzaile jakin bat dute sudurreko zelula sentsorialek kanpo-mintzean. Milaka molekula usaindun daude, eta horiek adina hartzaile. Molekulari lotuta, usaina zein den identifikatuko du hartzaileak.

Horrek asko harritu ditu zientzialariak. Nola sor ditzake zelula bakar batek hainbeste hartzaile desberdin? Badirudi hartzaile gehienek oinarrizko egitura tridimentsional bera dutela, hau da, aminoazidoen konposaketa antzekoa dutela. Baina aminoazido gutxi batzuk desberdinak dira. Aminoazido gakoak dira horiek, benetan usaina ezagutzen dutenak. Milaka usain ezagutzeko adinako aldakortasuna dute hartzaileek, antza.

Dena den, badirudi molekulen bibrazioak berak ere baduela eraginik. Hori dio, behintzat, 1996an Luca Turin ikertzaileak argitaratutako teoria berritzaileak. Teoria horren arabera, hartzaileak molekularen forma antzeman beharrean, molekularen bibrazioa antzemango luke, nolabait, eta horrek emango luke usainaren izaeraren berri. Teoria guztiz berritzailea da biologian.

Bestalde, ikusmenak oso bestela egiten du lan. Izan ere, begiko zelula espezializatuek oso bestelako energia hautematen dute: argi-uhinak. Inguruneak, argia islatzen duenez, argi-uhinen bidez bere buruaren informazioa igortzen du etengabe. Energia horri antzemateko, begietako erretinak argiarekiko sentikorrak diren zelula bereziak ditu. Kono-itxurako zelulek, esaterako, koloreak bereizten dituzte.

Zentzumen-organoak kontrolgunearekin, garunarekin, lotzen ditu gorputzeko neurona-sare ikaragarriak.

Baina, entzumenaren kasuan ez bezala, argiarentzat askoz ere errezeptore gutxiago daude. Kolore bakoitzeko argia xurgatzeko proteina espezializatu bana izan beharrean, gizakiok hiru proteina ditugu soilik; bakoitzak uhin-luzera jakin batean bakarrik xurgatzen du. Argi gorriaren eremuan batek, berdearenean besteak, eta urdinarenean hirugarrenak. Horregatik hautematen ditugu koloreak oinarrizko hiru kolore horien konbinazioaz.

Oro har, inguruko informazioa jasotzen duten egituren oinarrizko mekanismoei arretaz begiratuz gero, bada komunean duten zerbait: estimuluak zelularen mintz plasmatikoaren bidez jasotzen dira kasu guztietan. Zilioak, usainen hartzaileak eta koloreen hartzaileak, denak mintzean daude txertatuta. Izan ere, mintza da zelulatik kanpokoarekin komunikazio zuzena duen egitura zelular bakarra eta, hortaz, kanpoko estimuluei antzemateko egitura bereziak garatu behar izan dituena.

Seinalearen konbertsioa

Estimulu-motak ugari badira ere, garunak hizkuntza bakarra ezagutzen du: elektrikoa. Hortaz, zelula sentsorialek bi zeregin nagusi dituzte: inguruko estimuluari antzematea eta seinalearen konbertsioa egitea; hau da, garunak ulertuko duen hizkuntzara itzultzea. Horretarako, energia kimikoa, elektromagnetikoa zein mekanikoa energia elektriko bihurtu behar izaten da. Eta bulkada elektriko hori neuronaz neurona garuneraino garraiatzen dute, gorputzeko neurona-sare ikaragarrian zehar.

Seinalearen konbertsioa ere zelulen mintz plasmatikoan gertatzen da, eta antzera egiten dute neurona sentsorial guztiek. Belarriko zilioek soinua jasotzen dutenean, adibidez, zelularen kanpoaldean dauden hainbat ioien sarrera aktibatzen da. Ioi horiek kargadun molekula txiki-txikiak izaten dira, eta kanal berezien bidez sartzen dira zelula barrura. Ioiak zelulan sartzea energia mekanikoa energia elektriko bihurtzeko modu eraginkorra da.

Izan ere, ioien fluxuak soinu-frekuentziaren, -intentsitatearen eta -iraupenaren berri emango du, betiere seinale elektriko moduan. Horrela, garunak seinaleak prozesatu, eta jaso duen estimulua giza ahotsa, txori-kanta atsegina edo lurrean eroritako ur-tanta den jakin ahal izango du.

Gauza bera gertatzen da gainerako zentzumenetan. Zapore, irudi eta bestelakoak antzeman eta berehala, ioiak sartu egiten dira zelula sentsorial guztietan. Kargadun molekula horiek sartzeak mintzaren berezko karga-potentziala aldatu egiten du, eta, ondorioz, zelula despolarizatu egiten da; mintzaren ohiko karga aldatu egiten da. Neuronaren mutur batean hasi eta beste muturreraino mintza despolarizatuz joaten da, uhin despolarizatzaile baten moduan zabalduz. Domino-efektuaren antzera, nolabait. Horrela, gorputzak nerbio-bulkada modura garraiatuko du informazioa burmuineraino. Neuronaz neurona, gorputzaren kontrol-zentroraino.

Zentzumen-organoek ez dute sentitzen

Zentzumen-organoek ez dute sentitzen; garuna da dastatu, usaindu edo ikusten duena.

Azken finean, garuna da entzun, usaindu, ukitu, ikusi edo dastatzen duena; zentzumen-organoak informazioaren itzultzaileak baino ez dira. Horren adibiderik argiena aluzinazioak dira. Inongo kanpo-estimulurik gabe sortzen dira: begien parean izan ez, eta garunak irudi jakin batzuk ikusten ditu; soinurik egon ez, eta garunak ikaragarrizko oihuak entzun ditzake.

Hainbat drogak sortzen dituzte aluzinazioak. Ez gorputzarentzat substantzia arrotzak direlako, alderantziz baizik, gorputzeko hainbat molekularekin antzekotasun handiegia dutelako. Neurotransmisoreekin, alegia. Drogek zentzumen-organoak eta garuna konektatzen dituzten neuronen arteko sinapsietan eragiten dute, neurotransmisoreek bezala. Neuronen bitartez, mezu elektriko faltsua iristen zaio garunari. Hartara, garunak inguruan ez dauden sentsazioak hauteman eta errealitatea eraldatu egiten du.

Baina, drogek ez ezik, gizakion berezko neurotransmisoreek ere ziria sartzen digute zenbaitetan. Ikusi besterik ez dago istripuren batean gorputz-atal bat galtzen duten pertsonen adibidea. Galdutako gorputz-atala sentitu eta mugitu egin dezakete. Garunaren azpijokoak.

Intsektuek koloretarako oso ikusmen ona dute; berebiziko garrantzia dute koloreek animalia horien bizitzan. Erleek, esaterako, polen bila abiatzen direnean, nahiago izaten dituzte lore urdin eta horixkak. Baina guk urdin edo hori ikusten ditugunak erleentzat beste kolore batzuk izaten dira. Izan ere, erleek ezin dute gorria ikusi; ez dago intsektu hauek ikus dezaketen espektroaren barruan.

Gizakiok gorriarekiko, horiarekiko eta urdinarekiko sentikortasun berezia dugun bezala, erleek horiarekiko, urdinarekiko eta ultramorearekiko dute. Guk bezala oinarrizko hiru kolorerekin osatzen dituzte irudiak, baina oinarrizko beste hiru kolorerekin. Ondorioz, oso mundu desberdinak hautematen ditugu; kolore ultramoreak argi ikusten dituztenez, erleen begietara loreetan kolore-konbinazio erabat desberdinak ageri dira.

Erleetan koloreen gama 300 nm-tik 650 nm-ra zabaltzen da. Tarte horretan, sentikortasun handieneko hiru puntu dituzte: ultramoreetan, urdinean eta berde-horixkan.

Bazkalorduan jaki goxoekin gozatzen hasten gara. Bakoitzak janari jakin bat du gustukoen: laranjak, txokolatea edo kroketak... Baina zer dute goxoa gustuko dugun jaki horiek, zaporea ala usaina? Maiz zaila izaten da bi zentzumen horien artean bereiztea.

Izan ere, askotan, zapore deitzen dioguna janariari darion usaina baino ez da. Gure dastamen-zelulek lau zapore baino ez dituzte bereizten: gazia, mikatza, gozoa eta garratza. Gainerako zaporeak lurrinak besterik ez dira, sudur-hobietatik barrena usaimenaren zelula sentsorialetaraino iristen diren lurrinak.

Bestela, ikusi besterik ez dago: katarroa harrapatu eta sudurra itxita jaten dugunean, janariak ez du zaporerik izaten ia! Jan dugun kroketa gazia edo gozoa izango da, baina ez du kroketa-zaporerik izango. Zergatia argi dago: kroketa-gustuaren % 80 usaina besterik ez da!

Usaimenak janaria, taldekideak eta predatzaileak identifikatzen laguntzen die animaliei. Eboluzioaren ikuspuntutik zentzumenik zaharrena da, baina oraindik argitzear dago zein den usaimenaren oinarri molekularra. Teoriarik onartuena 1946an Linus Pauling-ek azaldutakoan oinarrituta dago, alegia, usaindun molekulen tamaina eta forma direla sudurreko errezeptoreek ezagutzen dutena.

Luca Turin italiarrak kontzeptu guztiz berritzailea sartu du biologian.

Azken urteotan, ordea, teoria berri bat ari da indarra hartzen. Oraingoz ez dago guztiz onartuta, baina zeresana ematen ari da. Teoria berri horren bultzatzaile nagusia Luca Turin italiarra da. Haren ustez, ez da molekulen forma usainari izaera ematen diona, ez behintzat hori bakarrik. “Usainari izaera ematen diona molekularen espektro bibrazionala da, eta hori da, hain zuzen ere, sudurreko errezeptoreek ezagutzen dutena”.

Turinen esanean, errezeptoreek benetako espektrofotometro biologikoen antzera egiten dute lan. Gainera, begietako errezeptoreek kolore jakin batzuk bakarrik ezagutzen dituzten bezala, sudurreko errezeptoreek ere oinarrizko bibrazio jakin batzuk ezagutuko lituzkete, ez edozein. Eta oinarrizko bibrazio-mota horien konbinazioak emango lituzke usain desberdinak.

Izan ere, molekula guztiek bibratzen dute. Atomoen arteko loturek mugatzen dituzte bibrazioak eta, hortaz, molekula bakoitzak energia jakin bateko bibrazioak ditu. Molekula usainduna errezeptorean sartzen denean, molekula usaindunetik errezeptorera elektroi-transferentzia izaten da tunel-efektuaz. Horrela nabarmentzen ditu errezeptoreak molekularen bibrazioak.

Luca Turin-en teoria onartzekotan, usaimenaren funtzionamenduari eman zaion azalpena erabat aldatuko litzateke. Batzuen ustez, Nobel saria jasotzeko adinako aurkikuntza da hori, orain arte ez baita ezagutzen izaki bizidunetan molekulen bibrazioak antzemateko ahalmena duen errezeptorerik. Denborak esango du.

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
MAIER Koop. Elk.
KIDE Koop. Elk.
ULMA Koop. Elk.
EIKA Koop. Elk.
LAGUN ARO Koop. Elk.
FAGOR ELECTRÓNICA Koop. Elk.