Νταϊάν Κέλι: Όσα δεν γνωρίζαμε για την ανατομία του πέους

Η ανατομία δεν έχει τελειώσει. Ξέρουμε πολλά για τη γονιδιωματική, την πρωτεϊνοματική και την κυτταρική βιολογία, αλλά, όπως αποδεικνύει η Νταϊάν Κέλι στο TEDMED, υπάρχουν βασικά στοιχεία για το ανθρώπινο σώμα που τα ανακαλύπτουμε μόλις τώρα. Στην εν λόγω περίπτωση: Πώς λειτουργεί η στύση των θηλαστικών;

Όταν πάω σε πάρτι,

ο κόσμος μαθαίνει πολύ γρήγορα

πως είμαι επιστήμονας

και μελετώ το σεξ.

Και τότε αρχίζουν οι ερωτήσεις.

Ερωτήσεις που έχουν, συνήθως, πολύ συγκεκριμένη μορφή.

Αρχίζουν κάπως έτσι:

«Ένας φίλος μού είπε...»

και τελειώνουν με:

«...ισχύει αυτό;»

Και συνήθως, μπορώ να πω με χαρά μου

πως μπορώ να τις απαντήσω,

αλλά μερικές φορές πρέπει να πω

«Λυπάμαι πολύ,

αλλά δε γνωρίζω

γιατί δεν είμαι γιατρός».

Δηλαδή δεν ανήκω στο ιατρικό επάγγελμα.

Είμαι συγκριτική βιολόγος και μελετώ την ανατομία.

Η δουλειά μου είναι να εξετάζω διαφορετικά είδη ζώων

και να προσπαθώ ν' ανακαλύψω πώς δουλεύουν οι ιστοί και τα όργανά τους

όταν λειτουργούν σωστά,

και όχι να προσπαθώ να βρω πώς να τα φτιάξω

όταν δεν λειτουργούν σωστά,

όπως πολλοί από εσάς.

Αυτό που κάνω είναι να αναζητώ ομοιότητες και διαφορές

στις λύσεις που ανέπτυξαν εξελικτικά

απέναντι σε θεμελιώδη βιολογικά προβλήματα.

Ήρθα λοιπόν σήμερα εδώ να ισχυριστώ

πως αυτή η μελέτη δεν είναι

μια ακαδημαΐστικη δραστηριότητα

που ανήκει μόνο στα πανεπιστήμια,

αλλά αντιθέτως, πως η ευρεία μελέτη

διαφορετικών ειδών ζώων και ιστών και οργανικών συστημάτων

μπορεί να παράγει πληροφορίες και γνώσεις

που παίζουν μεγάλο ρόλο στην ανθρώπινη υγεία.

Αυτό ισχύει και για την πρόσφατη μελέτη μου

πάνω στις διαφορές στο σεξ στον εγκέφαλο

και την παλιότερη δουλειά μου

πάνω στην ανατομία και τη λειτουργία του πέους σε διάφορα είδη.

Τώρα ξέρετε γιατί είμαι περιζήτητη στα πάρτι.

(Γέλια)

Σήμερα θέλω να σας δώσω ένα παράδειγμα

από τη μελέτη μου πάνω στα πέη

για να σας δείξω πώς η γνώση

που προέρχεται από τη μελέτη ενός συστήματος οργάνων

μπορεί να διαφωτίσει τη μελέτη ενός πολύ διαφορετικού συστήματος.

Σίγουρα όλο το κοινό γνωρίζει αυτό που

χρειάστηκε να εξηγήσω στην εννιάχρονη ανιψιά μου τις προάλλες:

πως τα πέη είναι δομές που μεταφέρουν σπέρμα

από ένα άτομο σε ένα άλλο.

Η εικόνα πίσω μου

αντιπροσωπεύει στο ελάχιστο

την τεράστια ποικιλία ειδών πέους στα ζώα.

Οι διαφορές στην ανατομία τους είναι τεράστιες.

Υπάρχουν μυώδεις σωλήνες, τροποποιημένα πόδια και πτερύγια,

όπως και οι σάρκινοι, φουσκωτοί κύλινδροι των θηλαστικών

που όλοι γνωρίζουμε

-- ή τουλάχιστον οι μισοί.

(Γέλια)

Νομίζω πως αυτή η τρομερή ποικιλία προήλθε

ως μια πολύ καλή λύση

σε ένα πολύ βασικό βιολογικό πρόβλημα,

την τοποθέτηση του σπέρματος στην κατάλληλη θέση

για να συναντήσει τα ωάρια και να δημιουργήσει ζυγωτά.

Το πέος δεν είναι απαραίτητο για εσωτερική γονιμοποίηση,

αλλά όταν η εξέλιξη φτάνει στην εσωτερική γονιμοποίηση,

συχνά τα πέη την ακολουθούν.

Η πιο συχνή ερώτηση που ακούω όταν μοιράζομαι αυτές τις πληροφορίες είναι

«Τι σας έκανε να ενδιαφερθείτε γι' αυτό το αντικείμενο;»

Η απάντηση είναι οι σκελετοί.

Δεν φαντάζεται κανείς πως οι σκελετοί και τα πέη

έχουν και πολλά κοινά,

επειδή τους έχουμε στο μυαλό μας σαν

δύσκαμπτα συστήματα μοχλών

που παράγουν ταχύτητα ή ενέργεια.

Στις πρώτες μου εξορμήσεις στη βιολογική έρευνα,

όταν έκανα παλαιοντολογία δεινοσαύρων στο προπτυχιακό μου,

επικεντρωνόμουν αυστηρά και μόνο στους σκελετούς.

Όταν όμως πήγα για μεταπτυχιακό στην εμβιομηχανική,

ήθελα να βρω μια πτυχιακή που θα

διεύρυνε τις γνώσεις μας πάνω στις λειτουργίες του σκελετού.

Έκανα διάφορες δοκιμές,

πολλές από τις οποίες δεν τελεσφόρησαν.

Και μια μέρα άρχισα να σκέφτομαι

για το πέος των θηλαστικών.

Γιατί πραγματικά αποτελεί παράξενη δομή.

Προτού μπορέσει να χρησιμοποιηθεί για εσωτερική γονιμοποίηση

πρέπει να αλλάξει την μηχανική του συμπεριφορά

με πραγματικά εντυπωσιακό τρόπο.

Τις περισσότερες φορές αποτελεί ευέλικτο όργανο.

Κάμπτεται εύκολα.

Αλλά πριν από τη χρήση του

κατά τη διάρκεια της συνουσίας

πρέπει να γίνει άκαμπτο,

να μη μπορεί να λυγίσει.

Και επίσης πρέπει να δουλεύει.

Ένα αναπαραγωγικό σύστημα που δεν λειτουργεί

παράγει ένα άτομο που δεν έχει απογόνους

και άρα απορρίπτεται από τη γονιδιακή δεξαμενή.

Έτσι, σκέφτηκα, «Ορίστε ένα πρόβλημα

που απαιτεί ένα σκελετικό σύστημα

-- όχι σαν αυτό εδώ --

αλλά σαν αυτό --

επειδή, λειτουργικά,

"σκελετός" είναι το κάθε σύστημα

που υποστηρίζει ιστούς και μεταφέρει δυνάμεις.

Ήδη ήξερα πως ζώα όπως αυτός ο γεωσκώληκας,

και τα περισσότερα ζώα,

δεν υποστηρίζουν τους ιστούς τους

τυλίγοντάς τους σε κόκκαλα.

Απεναντίας, μοιάζουν πιο πολύ με ενισχυμένα μπαλόνια με νερό.

Χρησιμοποιούν κάτι που αποκαλούμε υδροστατικό σκελετό.

Οι υδροστατικοί σκελετοί

χρησιμοποιούν δύο στοιχεία.

Η σκελετική στήριξη προέρχεται από την αλληλεπίδραση

ανάμεσα σε ένα υγρό υπό πίεση

και ένα τοίχωμα ιστού που το περιβάλλει

που κρατιέται σε ένταση και ενισχύεται με ινώδεις πρωτεΐνες.

Αυτή η αλληλεπίδραση είναι αποφασιστικής σημασίας.

Χωρίς τα δύο αυτά συστατικά δεν υπάρχει υποστήριξη.

Αν έχεις το υγρό

αλλά δεν το περιβάλλει τοίχωμα

για να κρατάει ψηλά την πίεση

καταλήγεις να έχεις μια υγρή λακκούβα.

Αν έχεις μόνο το τοίχωμα

χωρίς υγρό μέσα του για να προκαλεί ένταση στο τοίχωμα

καταλήγεις να έχεις ένα βρεγμένο κουρέλι.

Το πέος, όταν το μελετούμε σε εγκάρσια τομή,

έχει πολλά από τα χαρακτηριστικά

ενός υδροστατικού σκελετού.

Έχει ένα κεντρικό κομμάτι

με σπογγώδη στυτικό ιστό

που γεμίζει με υγρό -- αίμα, στη συγκεκριμένη περίπτωση --

και περιβάλλεται από ένα τοίχωμα ιστού

που περιέχει μεγάλες ποσότητες μιας δύσκαμπτης δομικής πρωτεΐνης που λέγεται κολλαγόνο.

Όταν άρχισα αυτή την εργασία,

η καλύτερη εξήγηση που μπορούσα να βρω για τη στύση του πέους

ήταν πως το τοίχωμα περιέβαλλε αυτούς τους σπογγώδεις ιστούς

και οι σπογγώδεις ιστοί γέμιζαν αίμα

και η πίεση αυξανόταν και ερχόταν η στύση.

Αυτό, κατ' εμέ, εξηγούσε την διαστολή

-- έβγαζε νόημα: περισσότερο υγρό, μεγαλύτερη διαστολή --

αλλά δεν εξηγούσε τη στύση.

Επειδή αυτή η εξήγηση δεν περιέχει κάποιο μηχανισμό

που να προκαλεί δυσκαμψία σε αυτή τη δομή.

Κανείς δεν είχε εξετάσει συστηματικά τους ιστούς του τοιχώματος.

Οπότε σκέφτηκα, οι ιστοί του τοιχώματος είναι σημαντικοί στους σκελετούς,

άρα πρέπει να παίζουν ρόλο στην εξήγηση.

Σε αυτό το σημείο

ο σύμβουλος καθηγητής μού είπε

«Εε! Για μισό λεπτό. Μην παίρνεις φόρα!»

Γιατί μετά από έξι μήνες που μιλούσα γι' αυτό

είχε πλέον καταλάβει

πως σκεφτόμουν τα πέη σοβαρά.

(Γέλια)

Οπότε με έβαλε να κάτσω και με προειδοποίησε.

Είπε «Πρόσεχε, αν πάρεις αυτό το δρόμο,

δεν είμαι σίγουρος πως αυτή η εργασία θα φέρει αποτέλεσμα».

Επειδή φοβόταν πως θα έπεφτα σε παγίδα, αφού

ασχολούμουν με μια ερώτηση που φέρνει κοινωνική αμηχανία

με μια απάντηση που εκείνος θεωρούσε πως

μπορεί να μην ήταν και πολύ ενδιαφέρουσα.

Η αιτία ήταν πως

κάθε υδροστατικός σκελετός

που είχε βρεθεί μέχρι τότε στη φύση

είχε τα ίδια βασικά στοιχεία.

Το κεντρικό υγρό,

το περιβάλλον τοίχωμα

και τις ενισχυτικές ίνες του τοιχώματος που

είναι παραταγμένες σε διασταυρούμενες έλικες

γύρω από τον μακρύ άξονα του σκελετού.

Η εικόνα πίσω μου

δείχνει ένα κομμάτι ιστού

ενός από αυτούς τους σκελετούς με τις ελικοειδείς σπείρες σε σταυρό,

σε κατάλληλη τομή ώστε να βλέπουμε την επιφάνεια του τοιχώματος.

Το βέλος δείχνει τον μακρύ άξονα.

Βλέπετε τα δύο στρώματα ινών

ένα μπλε και ένα κίτρινο,

παραταγμένα αριστερόστροφα και δεξιόστροφα.

Αν βλέπαμε ένα μεγαλύτερο κομμάτι των ινών,

οι ίνες αυτές θα ήταν ελικοειδείς,

θα τύλιγαν τον μακρύ άξονα του σκελετού

-- σαν το παιχνίδι που παγιδεύει τα δάχτυλα

και δε μπορείς να τα βγάλεις.

Αυτό το είδος σκελετού παρουσιάζει συγκεκριμένες συμπεριφορές

που θα σας δείξω σε ένα βίντεο.

Είναι ένα μοντέλο σκελετού

που έφτιαξα από ένα κομμάτι ύφασμα

που τύλιξα γύρω από ένα φουσκωμένο μπαλόνι.

Το ύφασμα είναι κομμένο λοξά.

Βλέπετε πώς οι ίνες το τυλίγουν σε ελικοειδές μοτίβο,

και οι ίνες μπορούν να αναπροσανατολίζονται όπως κινείται ο σκελετός,

και άρα ο σκελετός είναι εύκαμπτος.

Επιμηκύνεται, συστέλλεται και λυγίζει πολύ εύκολα

όταν εφαρμόζονται εσωτερικές ή εξωτερικές δυνάμεις πάνω του.

Η ανησυχία του καθηγητή μου

ήταν πως εάν οι ιστοί του τοιχώματος του πέους

αποδεικνύονταν ίδιοι με κάθε άλλο υδροστατικό σκελετό,

τι είχε να προσφέρει η εργασία μου στην επιστήμη;

Τι καινούριο θα έφερνε

στις γνώσεις μας για τη βιολογία;

Σκέφτηκα, «Ναι, έχει κάποιο δίκιο».

Οπότε το μελέτησα για πάρα πολύ καιρό

και με απασχολούσε ένα πράγμα:

ότι την ώρα που λειτουργούν αναπαραγωγικά

τα πέη δεν κουνιούνται πέρα-δώθε.

(Γέλια)

Οπότε αναγκαστικά έπρεπε να συμβαίνει κάτι ενδιαφέρον.

Έτσι ξεκίνησα, συνέλεξα ιστούς από το τοίχωμα,

το προετοίμασα ώστε να βρίσκεται σε στύση,

του έκανα κάθετη τομή, το έβαλα σε μια διαφάνεια

κάτω από το μικροσκόπιο,

και περίμενα πραγματικά να δω ένα είδος κολλαγόνου σε διασταυρούμενες έλικες.

Αντί για αυτό είδα αυτό εδώ:

Ένα εξωτερικό και ένα εσωτερικό στρώμα.

Το βέλος δείχνει τον μακρύ άξονα του σκελετού.

Έμεινα έκπληκτη,

όπως και όλοι οι υπόλοιποι που

το έδειξα.

Γιατί ήταν τόσο εκπληκτικό;

Επειδή γνωρίζαμε θεωρητικά πως

υπήρχε και άλλος τρόπος

παράταξης ινών σε έναν υδροστατικό σκελετό,

με τις ίνες παρατεταγμένες σε γωνία 0 και 90 μοιρών

προς τον άξονα της δομής.

Όμως ποτέ δεν είχαμε δει παράδειγμα αυτής της παράταξης στη φύση.

Και το είχα τώρα μπροστά μου.

Αυτές οι ίνες σε αυτόν το συγκεκριμένο προσανατολισμό

επιτρέπουν πολύ, πολύ διαφορετική συμπεριφορά στο σκελετό.

Θα σας δείξω ένα μοντέλο

φτιαγμένο από ακριβώς τα ίδια υλικά.

Από το ίδιο βαμβακερό ύφασμα,

το ίδιο μπαλόνι, την ίδια εσωτερική πίεση.

Η μόνη διαφορά είναι πως

οι ίνες είναι διαφορετικά παρατεταγμένες.

Θα δείτε πως, αντίθετα με το μοντέλο με τις διασταυρούμενες έλικες,

αυτό το μοντέλο αντιστέκεται στην επιμήκυνση και τη συστολή

και δεν λυγίζει.

Αυτό μας λέει πως

οι ιστοί του τοιχώματος κάνουν πολύ περισσότερα

από το να καλύπτουν τους αγγειακούς ιστούς.

Αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι του σκελετού του πέους.

Αν δεν υπήρχε το τοίχωμα γύρω από τον στυτικό ιστό,

εάν δεν ήταν ενισχυμένο με αυτό τον τρόπο,

το σχήμα θα άλλαζε, αλλά

το πέος σε στύση θα ήταν εύκαμπτο,

και άρα η στύση δεν θα λειτουργούσε.

Αυτή η παρατήρηση έχει προφανείς ιατρικές εφαρμογές,

και στους ανθρώπους,

αλλά μπορεί να παίξει, σε γενικές γραμμές, ρόλο

στο σχεδιασμό τεχνητών μελών, μαλακών ρομπότ,

σε οτιδήποτε, πιστεύω,

όπου είναι σημαντικές οι αλλαγές στο σχήμα και τη σκληρότητα.

Ανακεφαλαιώνω:

Πριν είκοσι χρόνια,

ο σύμβουλος καθηγητής μού είπε,

όταν πήγα και του είπα

«με ενδιαφέρει κάπως η ανατομία,»

μου είπε «η ανατομία είναι νεκρή επιστήμη».

Έκανε τεράστιο λάθος.

Πραγματικά πιστεύω πως έχουμε πολλά ακόμα να μάθουμε

για τη φυσιολογική δομή και τη λειτουργία του σώματός μας.

Όχι μόνο για τη γενετική και τη μοριακή βιολογία,

αλλά και εδώ, στη μεριά που μελετάμε τη σάρκα.

Έχουμε χρονικά όρια.

Συχνά επικεντρώνουμε σε μια ασθένεια,

σε ένα μοντέλο, ένα πρόβλημα,

αλλά η εμπειρία μου υποδεικνύει

πως πρέπει να επενδύσουμε χρόνο

στη γενικότερη εφαρμογή ιδεών σε συστήματα

και να δούμε πού καταλήγουμε.

Εξάλλου, εάν οι ιδέες για τους ασπόνδυλους σκελετούς

μπορούν να προσφέρουν γνώσεις

για τα αναπαραγωγικά συστήματα των θηλαστικών,

μπορεί να υπάρχουν πολλές άλλες αλλόκοτες αλλά παραγωγικές συνδέσεις

εκεί έξω, και περιμένουν να τις βρούμε.

Ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)