Αστροναύτες σε χειμερία νάρκη: Έλληνας καθηγητής σε πρόγραμμα της NASA μετά την ανακάλυψη του ότι οι προϊστορικοί άνθρωποι έπεφταν σε χειμερία νάρκη.
Η ανακάλυψη έγινε από τον Ομότιμο Καθηγητή Φυσικής Ανθρωπολογίας & Παλαιοανθρωπολογίας στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, Αντώνη Μπαρτσιώκα, και τον Διευθυντή της ανασκαφής στο σπήλαιο Mayor στην Αταπουέρκα της Ισπανίας, Kαθηγητή Juan Luis Arsuaga. Οι ερευνητές διεπίστωσαν ότι σε περιόδους παγετώνων και πείνας οι άνθρωποι κατέφευγαν σε χειμερία νάρκη τον χειμώνα μέσα στη σπηλιά, πριν 500 χιλιάδες χρόνια, όπου κατανάλωναν το λίπος και τη βιταμίνη D που είχαν αποθηκεύσει στο σώμα τους κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Πως το διεπίστωσαν; Από τις κακώσεις και τις αρρώστιες που είχαν στα οστά. Συγκεκριμένα οι ανθρωπίνες αυτοί, που ήταν πρόγονοι των Νεάντερταλ (δηλαδή Homo heidelbergensis), υπέφεραν από ραχίτιδα γεγονός που δείχνει ότι παρέμεναν για μεγάλα χρονικά διαστήματα στη σπηλιά. Επίσης όλες οι υπόλοιπες παθολογικές αλλοιώσεις στα απολιθωμένα οστά τους ήταν οι ίδιες με αυτές των ζώων που υπέφεραν από έλλειψη επαρκούς λίπους κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης. Για παράδειγμα, η μακροχρόνια έλλειψη βιταμίνης D λόγω του σκότους μέσα στο σπήλαιο προκαλεί ραχίτιδα και έλλειψη ασβεστίου στο αίμα που με τη σειρά του προκαλεί υπερπαραθυρεοειδισμό ο οποίος καταλήγει σε νεφρική οστεοδυστροφία και χρόνια νεφρική ανεπάρκεια που καταγράφονται στα οστά. Η ετήσια περιοδικότητα του φαινομένου που συνίσταται στις γραμμές της σταματημένης αυξήσεως σε ιστολογικές τομές, επιβεβαιώνει τα λεγόμενά τους. Το προφίλ θνησιμότητας, κατά το οποίο οι έφηβοι κυρίως πέθαιναν, ήταν επίσης χαρακτηριστικό των ζώων που έπεφταν σε χειμερία νάρκη. Αυτό γινόταν επειδή κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης στην εφηβεία τα άτομα παρουσίαζαν επιπρόσθετες ενεργειακές ανάγκες, εκτός από αυτές της χειμερίας νάρκης, για τις οποίες δεν είχαν αρκετά αποθέματα λίπους και βιταμίνης D.
Ο Αντώνης Μπαρτσιώκας είναι Ομότιμος Καθηγητής Φυσικής Ανθρωπολογίας και Παλαιοανθρωπολογίας στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης. Σπούδασε Βιολογία στο Πανεπιστήμιο Αθηνών (1976) όπου και έκανε μεταπτυχιακό στη Βιολογική Ωκεανογραφία (1980). Το 1989 πήρε διδακτορικό δίπλωμα στην Ανατομία και Παλαιοανθρωπολογία από Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Λονδίνου. Στη συνέχεια έκανε μεταδιδακτορική έρευνα στην Ομάδα Προέλευσης του Ανθρώπου στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου (1989-1991) και στην Ερευνητική Ομάδα Παλαιοντολογίας των Ανθρωπίδων στο Τμήμα Ανατομίας του Ανθρώπου και Κυτταρικής Βιολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ (1991-1993). Στη συνέχεια σπούδασε Συγκριτική Ανατομία και Εξέλιξη Πρωτευόντων στο Πανεπιστήμιο Πρωτευοντολογίας στο Στρασβούργο (1994) και θεμελιώδεις αρχές της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA στο Sheffield Hallam University (1992).
Ο Αντώνης Μπαρτσιώκας έχει διατελέσει Διευθυντής του Εργαστηρίου Φυσικής Ανθρωπολογίας και Παλαιοανθρωπολογίας στο Τμήμα Ιστορίας και Εθνολογίας στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, (2011-2019) καθώς και Διευθυντής στο Αναξιμάνδρειο Ινστιτούτο της Ανθρώπινης Εξέλιξης, Αθήνα (1998-2011). Έχει βραβευθεί με το πλατινένιο βραβείο της MENSA το 1996.
Ο μεγάλος αντίκτυπος που είχε πρόσφατα στην επιστημονική κοινότητα και στα ΜΜΕ αυτή η ανακάλυψη, καθώς ήταν η πρώτη αναφορά για χειμερία νάρκη σε ανθρώπους, έδωσε αφορμή στη NASA να ζητήσει τη συνεργασία των Μπαρτσιώκα και Arsuaga με σκοπό να διερευνηθεί κατά πόσο το ανθρώπινο σώμα μπορεί να πέσει σε “χειμερία νάρκη” στα μεγάλα διαστημικά ταξίδια. Έτσι, πρόσφατα εγκρίθηκε μια τεράστια χρηματοδότηση για την έρευνα αυτή. Ας σημειωθεί ότι είναι η πρώτη φορά που παλαιοανθρωπολόγοι συμμετέχουν σε πρόγραμμα της NASA και είναι μεγάλη τιμή για την Ελλάδα.
Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερα ερευνητικά κέντρα ασχολούνται με την αεροδιαστημική ιατρική. Σε αυτό το πλαίσιο ένας από τους μεγαλύτερους προβληματισμούς είναι οι κίνδυνοι καρκίνου από την παραμονή του ανθρώπινου σώματος στο διάστημα για περισσότερο από 12 μήνες, όταν δηλαδή θα πραγματοποιηθούν επανδρωμένες αποστολές μεγάλων αποστάσεων, όπως αυτή στον Άρη. Με τη χειμερία νάρκη μειώνονται οι βλάβες στο DNA καθώς και η κατανάλωση σε τροφή και οξυγόνο, παρουσιάζεται βραδυκαρδία, βραδεία αναπνοή και λιπόλυση και πέφτει η θερμοκρασία του σώματος. Γι’ αυτό η NASA θέλει να επιτύχει τη χειμερία νάρκη στους αστροναύτες, ώστε αφενός να μην αρρωσταίνουν από καρκίνο και λευχαιμία και αφετέρου να εξασφαλιστεί οικονομία στο οξυγόνο και στην τροφή. Επικεφαλής της έρευνας είναι ο Αμερικανός καθηγητής Christopher Porada με συνολικά έντεκα Αμερικανούς ερευνητές από δέκα διαφορετικά εργαστήρια. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές σε συνεργασία με τον Καθηγητή Frido Welker στη Δανία θα απομονώσουν από τα απολιθωμένα οστά και τα δόντια των ανθρωπίνων της Ισπανίας, τον παράγοντα αυτόν που προκαλούσε πριν μισό εκατομμύριο χρόνια την χειμερία νάρκη, είτε αυτό είναι πρωτεΐνη, είτε γονίδιο, είτε ορμόνη χρησιμοποιώντας πρωτεομική φασματομετρία μάζας (mass spectrometry proteomics). Ακολούθως, οι Αμερικάνοι ερευνητές θα τοποθετήσουν αυτές τις ουσίες σε ανθρώπινα κύτταρα (κυρίως του αιμοποιητικού συστήματος), τα λεγόμενα τσίπς οργάνων καθώς και σε ανθρώπινα “avatar” ποντικιών τα οποία θα βομβαρδίσουν στη συνέχεια με τεχνητή κοσμική ακτινοβολία για να δουν τι αποτελέσματα θα έχουν και κυρίως αν θα προκαλέσουν υπομεταβολισμό ή καρκινογένεση. Η όλη έρευνα θα γίνει υπό την εποπτεία του Καθηγητή Αντώνη Μπαρτσιώκα, πού ανακάλυψε την ανθρώπινη χειμερία νάρκη. Η έρευνα αυτή που ξεπερνάει τα όρια της ανθρώπινης φαντασίας, δεν θα ωφελήσει μόνο τους αστροναύτες, αλλά και πολλές πτυχές της ιατρικής και της φυσιολογίας όπως, για παράδειγμα, εγχειρήσεις σε καρδιακές ανακοπές, εγκεφαλικά επεισόδια, καρκίνους, μεταμοσχεύσεις και πολλές άλλες εφαρμογές της κρυοϊατρικής.
Ο Αντώνης Μπαρτσιώκας έχει διευθύνει διάφορες έρευνες πεδίου στην Ελλάδα και έχει συμμετάσχει σε ανασκαφές στην Αγγλία, τη Γαλλία και την Ισπανία. Οι εργασίες του έχουν δημοσιευτεί στα επιστημονικά περιοδικά όπως το Science, PNAS, L’Αnthropologie, The Anatomical Record, Proceedings of the Royal Society, Journal of Archaeological Science, Journal of Human Evolution και αλλού. Η πρώιμη έρευνά του αφορούσε τις μη καταστροφικές μικροαναλυτικές μεθόδους σε ανθρώπινα απολιθωμένα οστά, όπως η μικροανάλυση ακτίνων Χ με ενεργειακή διασπορά. Έχει ανακαλύψει μία μέθοδο εκτίμησης του βαθμού απολίθωσης που βασίζεται στην περίθλαση ακτίνων Χ. Χρησιμοποιώντας μικροανάλυση ακτίνων Χ, μπόρεσε να δείξει ότι το Μηριαίο Οστό Ι του Ανθρώπου της Ιάβας (ο ολότυπος του Homo erectus) ανήκει στο είδος H. sapiens, ενώ το Κρανίο του Ανθρώπου της Ιάβας και τα Μηριαία Οστά II-V ανήκουν στον H. erectus. Επί του παρόντος συνεργάζεται με παλαιοντολόγους και ειδικούς στη χρονολόγηση και στην προσπάθεια ανασυγκρότησης της εξέλιξης του ανθρώπου. Σε αυτές τις έρευνες έχει χρονολογήσει τους Νεάντερταλ του σπηλαίου Απήδημα στην Ελλάδα, τον Άνθρωπο Wajak στην Ιάβα και το κρανίο Omo Kibish 1 στην Αιθιοπία.
Ανάμεσα στις σημαντικές ανακαλύψεις του Αντώνη Μπαρτσιώκα είναι αυτή του που αφορά στον ορθό μαθηματικό τύπο για τον υπολογισμό του πάχους της αδαμαντίνης των δοντιών. Η βασική συμβολή του στην επιστήμη αφορά την Παλαιοπαθολογία. Είναι αυτός που ταυτοποίησε τον σκελετό του βασιλιά Φιλίππου Β’ – πατέρα του Μεγάλου Αλεξάνδρου – στον Τάφο I της Βεργίνας στην Ελλάδα, βασιζόμενος στα παθολογικά ευρήματά του που αναφέρονται στις αρχαίες πηγές όπως στο κουτσό του πόδι. Το έργο έχει αναφερθεί ευρέως π.χ. στους New York Times, στο Archaeology, σε ντοκιμαντέρ από το The Open University με τίτλο «Υγεία και ευημερία στον αρχαίο κόσμο» και από το Γερμανικό τηλεοπτικό κανάλι ZDF στο History Channel με τίτλο «Σκηνή Εγκλήματος: Αρχαιότητα». Ανακάλυψε επίσης ότι ο ηλικίας 300 χιλιάδων ετών Άνθρωπος της Ροδεσίας υπέφερε από δηλητηρίαση από μόλυβδο (αναφέρεται στους Times του Λονδίνου στις 1/1/94). Μακράν η πιο σημαντική ανακάλυψή του ήταν η χειμερία νάρκη των Ανθρωπίνων της Αταπουέρκα από την Ισπανία, η οποία αποτελεί ένα «κβαντικό» άλμα στη φυσιολογία των Aνθρωπίνων, και έχει αναφερθεί σε αμέτρητα μέσα όπως το BBC, The Guardian και Big Think . Η εργασία αυτή του εξασφάλισε τη συμμετοχή του στο ερευνητικό πρόγραμμα TRISH της NASA σχετικά με την εφαρμογή χειμέριας νάρκης στους αστροναύτες.
ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ
Ευχαριστούμε τον Καθηγητή Αντώνη Μπαρτσιώκα για την ευγενή παραχώρηση του φωτογραφικού υλικού.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
- https://www.sigmalive.com/news/scitech/science/839124/astronaftes-se-xeimeria-narki-ellinas-kathigitis-se-programma-tis-nasa
- https://www.zougla.gr/epistimi/sinentefksis/article/gia-na-pame-ston-ari-prepi-na-ginoume-neantertal
- Bartsiokas, A. and Arsuaga, J.L., 2020. Hibernation in hominins from Atapuerca, Spain. L’Anthropologie, 124(5), p. 102797. DOI: 1016/j.anthro.2020.102797
- Bartsiokas A., J.-L. Arsuaga, E. Santos, M. Algaba, and Gómez-Olivencia A., 2015. The lameness of King Philip II and Royal Tomb I at Vergina, Macedonia, PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), 112:9844-48. DOI: 1073/pnas.1510906112
- Bartsiokas A., 2000. The eye injury of King Philip II and the skeletal evidence from the Royal Tomb II at Vergina. Science 288: 511-514. DOI: 10.1126/science.288.5465.511
- Bartsiokas A. and Day M.H., 1993. Electron probe energy dispersive X-Ray microanalysis (EDXA) in the investigation of fossil bone: the case of Java man. Proceedings of the Royal Society, Series: B, London 252: 115-123. https://www.jstor.org/stable/49640
- Bartsiokas A. and Day M.H., 1993. Lead poisoning and dental caries in the Broken Hill hominid. Journal of Human Evolution 24: 243-249.
- Bartsiokas A. and Middleton A.P., 1992. Characterization and dating of recent and fossil bone by X-ray diffraction. Journal of Archaeological Science 19: 63-72. https://doi.org/10.1016/0305-4403(92)90007-P
