Girafgåde blev løst i den afrikanske bush
Løsningen på mysteriet om giraffens tårnhøje blodtryk blev for nylig fremlagt af et international forskerhold under dansk ledelse. Her fortæller forskerne om, hvordan de fravristede dyret sin hemmelighed langt ude i vildnisset.

En giraf kan blive op til fem meter høj. (Foto: Colourbox).

En giraf kan blive op til fem meter høj. (Foto: Colourbox).

 

Triumfen var stor, da et internationalt forskerhold under dansk ledelse for nylig løste gåden om hvorfor giraffen kan tåle at have et blodtryk, der er dobbelt så højt som menneskets. Svaret blev også omtalt her på sitet.

Selve studiet er dog en artikel værd i sig selv, for det blev ikke gennemført i et klinisk laboratorium på dansk grund. I stedet for at skulle bugsere rundt med en flok stressede dyr i en dyrestald i det kolde nord valgte forskerne at udforske dyrene på en karantænestation ude i den afrikanske bush, dér, hvor dyrene naturligt hører hjemme.

Ekspeditionen fandt sted i oktober sidste år og blev gennemført af i alt 35 højt specialiserede forskere fra Danmark, Sverige, Canada, USA og Sydafrika. Ude i bushen kan man ikke bare lige ringe efter en forsker, dyrepasser eller teknikker med en særlig ekspertise, når man har brug for én, så derfor var alle tænkelige eksperter repræsenterede.

Fakta

Én af ekspeditionens deltagere fandt en skorpion på badeværelset.

Gruppen husede ikke kun biologer, dyrlæger, narkoselæger og hjertekirurger men også laboranter, der analyserede prøver samt elektroigeniører, der kunne fikse alle former for teknisk udstyr.

Og der var nok at holde styr på, for forskerne medbragte alt fra elknive over blodtryksmålere til avancerede mikroskoper – i alt to tons udstyr.

»Det vi har gjort er ekstremt og uden sidestykke. Det kræver utroligt meget logistik og omtanke at samle så mange højtspecialiserede forskere fra forskellige verdenshjørner midt ude i bushen og få dem til at samarbejde om så komplicerede forsøg,« fortæller projektets koordinator Emil Toft Brøndum, der er ph.d.-studerende ved Biomedicinsk Institut på Aarhus Universitet.

Girafferne skulle have været jaget vildt 

Alle udtagne vævsprøver og blodprøver blev gransket i det medbragte laboratorium, der blev opstillet i et af lodgens lokaler.

Forskerne ankom til Sydafrika i midten af oktober 2010, hvor de blev kørt ud til en lodge. Ud over kokken og medhjælperne var de overladt til sig selv.

Under det 27 dage lange ophold var teamet dog meget lidt på lodgen. De giraffer, de skulle arbejde med, befandt sig nemlig på en karantænestation nogle kilometer væk. Så snart forskerne havde spist morgenmad, hoppede de ombord på safaribussen, der bumlede af sted gennem landskabet, ofte med en flok nysgerrige strudse spænende efter sig.

På karantænestationen havde forskerne rådighed over 15 hangiraffer. Selv om forsøgene var planlagt til mindste detalje, måtte forskerne ind i mellem tænke mere end kreativt for at gennemføre dem, fordi de på alle måder måtte arbejde under ekstreme forhold. 

»Alene vejret var noget af en udfordring. Mens vi var af sted var det forår i Dinokeng Game Reserve med temperaturer op til 38 grader. Flere gange måtte vi finde os i voldsomme tordenstorme med ekstreme regnskyl og lynnedslag, der fik strømmen til at gå på stort set samme klokkeslæt, så alt arbejde måtte stoppe til nødgeneratoren slog til,« fortæller Emil Brøndum. 

Byggede verdens største operationsbord

Fakta

En hyppig dødsårsag for giraffer i denne del af Sydafrika er noget så eksotisk som lynnedslag … men det giver faktisk god mening, for girafferne rager op over akacietræerne og de andre træer på savannen, så de fungerer som lynafledere.

De første eksperimenter krævede, at man indoperede forskelligt udstyr i dyrene, og en forudsætning for at kunne gøre det var at bedøve dem. Det lyder måske ikke som noget særligt men er faktisk virkelig svært fordi dyrene er så høje. Det fortæller dyrlæge Mads Bertelsen fra Zoologisk Have i København.

»Vi bad lokale håndværkere om at bygge det, som måske kan betegnes som verdens største vippe-operationsbord til os med en udstrækning på fire gange to meter og en vægt på 300 kg,« siger han.

At give en giraf narkose er også noget af en prøvelse, for i modsætning til et menneske kan man ikke bede en giraf om at lægge sig ned på bordet, få anlagt et kateter og tælle ned fra ti. Dyrlægerne må bedøve giraffen stående og så vente på at den dratter omkuld, med stor fare for, at dyret falder på en uheldig måde og brækker sin lange hals. Sker det, er dyret dødsens.

Teamet rummede også sydafrikanske forskere, der ud over at have en stor ekspertise i giraffer også havde lokalkendskab.

»Giraffens største problem er, at den er så upraktisk bygget. Den er både høj og tynd og kan slå sig ihjel, hvis den lander uheldigt. I det øjeblik, den er blevet bedøvet, falder den som en hammer, der står på enden af skaftet på et rystende bord, og det kan gå grueligt galt,« pointerer Mads Bertelsen.

Narkose er også farligt for giraffer af andre årsager, bl.a. fordi det at ligge ned får mange dyr til at kaste op, så de risikerer at blive kvalt, og dertil kommer, at bedøvelsesmidlerne får blodkarrene til at udvide sig, så blodtrykket falder og kredsløbet kommer ud af balance. Set i det lys er det ikke så underligt, at op mod en tredjedel af alle giraffer i zoologiske haver aldrig vågner op fra narkosen.

Elkniv gik død under operation

Øvelse gør mester, og undervejs fandt forskerne ud af, at de kunne undgå et slemt fald ved at sætte giraffen i en klemmeboks og give den en kraftig grime på inden den blev bedøvet. Med et godt tag i grimen kan man kontrollere dyrets fald, så det lander nænsomt.

Fakta

Ét af lodgens værelser viste sig allerede at huse en beboer i form af en kvækkende frø, der nød rummet svalhed og skygge. Aftalen mellem frø og forsker blev, at frøen kunne bo i klædeskabet, mod at forskeren havde resten af værelset. Det gik godt indtil frøen en dag tog en lur i ekspeditionsdeltagerens sko og måtte lade livet, da skoen blev taget på.

»Vores erfaringer med at lægge de afrikanske giraffer i narkose betyder at giraffer, som fremover skal bedøves i zoologiske haver vil have langt bedre chance for at overleve. Den metode, vi udviklede, er faktisk allerede kommet en giraf i Knuthenborg Dyrepark til gavn, da den skulle have beskåret sine lange klove,« fortæller dyrlæge Mads Bertelsen.

Så snart dyrene var bedøvet, fik forskerne dem trukket op på det vipbare operationsbord, hvorefter kirurgerne begyndte at operere, bl.a. ved hjælp af en elkniv. 

Normalt er det en rutinemæssig opgave, men når man er ude på savannen kan alt gå galt, som eksempelvis da elkniven pludselig gik i stykker mens man var i fuld gang med at operere. Lægerne havde ingen reservekniv, men heldigvis rummede teamet en elektroingeniør, der resolut tog den defekte kniv med ud i baglokalet, hvor han fiksede problemet i en ruf.

Giraffen fik indopereret måleudstyr

Forskerne udtænkte en måde, hvorpå de kunne minimere risikoen for, at giraffen dør under bedøvelse betragteligt. Den viden kommer nu alskens giraffer i zoologiske haver til gode.

Et af de spørgsmål, som teamet ønskede at få svar på var, hvad der skete i blodkredsløbet, når giraffen bukker hovedet nedad for at drikke. Dyrets normale blodtryk er meget højt, så når dyret bøjer hovedet under hjertets niveau, burde trykket i hovedet stige så voldsomt, at de små blodkar brister og der opstår en hjerneblødning. Men det gør de ikke. Dyret kan roligt drikke sit vand og spankulere videre, når tørsten er slukket.

For at kunne finde et svar, indoperede forskerne trådløst måleudstyr i giraffernes hals under fuld bedøvelse.

Efter operationen blev dyrene vækket og sendt ud i et indhegnet område, hvor forskerne kunne holde øje med dem mens måleudstyret overvågede giraffens kredsløb og hjerterytme.

En uge senere blev giraffen igen bedøvet og placeret på det store operationsbord, der kunne bruges til at vende og dreje giraffen og derved se, hvordan blodtrykket ændrede sig alt efter, hvordan dyret lå. Undevejs høstede forskerne et væld af banebrydende data, som kunne bruges til at finde svaret.

Forskerne arbejdede i skiftehold

Efter forsøget aflivede man dyret hvorefter man udtog alle de store organer ud.

Vores forsøg med girafferne var på forhånd blevet etisk godkendt. Vi brugte hanner, der ellers skulle være solgt til jagt på den afrikanske vildtbørs.

Projektkoordinator Emil Brøndum

»Vi gennemførte fuld obduktion af girafferne, hvor alle dele, lige fra testikelstørrelse og maveindhold, over indre organer til den nøjagtige udformning af klovene blev målt. I alt 80 kg vævsprøver blev udtaget og fragtet hjem til Danmark i formaldehyd,« fortæller Emil Brøndum.

En del af analyserne fandt dog allerede sted i timerne efter operationerne. Forskerne havde nemlig medbragt et laboratorium, som de riggede sammen i et af de tilstødende lokaler. Når dagholdet havde afsluttet dagens dont, kørte det tilbage til lodgen for at sove mens natholdet gik i gang med at analysere prøver til den lyse morgen.

This is Africa

I løbet af den lille måned ekspeditionen varede havde forskerne susende travlt. Det stod i skærende kontrast til, at tingene i Afrika ikke foregår synderligt hurtigt. 

This is Africa, siger man mens man trækker på skuldrene og slår resignerende ud med armene. Og det er faktisk afslutningen på mangt en diskussion. Bestilte forskerne noget, kunne de få besked på, at det kom dagen efter men i realiteten kunne der gå op til flere uger, før varen kom - vel at mærke den forkerte vare. Forskerne måtte derfor gentagne gange udtænke en Storm P-løsning på deres problemer. Det lykkedes heldigvis hver gang, og til sidst var forsøgene færdige.

"Trods alle udfordringer lykkedes det os at komme i mål. Vi fik – i det store hele – løst gåden om giraffens tårnhøje blodtryk, som vi tidligere har beskrevet her på Videnskab.dk, og det takket være holdets enestående sammenhold og udtalte entusiasme og de lokales hjertelighed,” slutter en stolt Emil Brøndum.

Forsinkede nervesignaler en udfordring for dyret

Giraffens tårnhøje blodtrykket var ikke det eneste emne, der optog forskerne på ekspeditionen. Et par canadiske biologer var med for at måle hvor hurtigt giraffens nervebaner er i stand til at sende beskeder fra hjernen og ud til kroppens forskellige muskler.

Meget tyder på, at giraffer er særligt udfordret på den front. Hvis en løve eksempelvis bider en giraf i bagbenet, skal signalet løbe hele vejen op langs benet, hen ad ryggen og op langs halsen før det når hjernen og giraffen reelt reagerer på løven. Herefter skal det nervesignal, der skal få benet til at sparke løven væk så hele vejen tilbage til benmusklerne. Nervesignalerne skal altså sammenlagt tilbagelægge en afstand på sammenlagt 10m, hvilket tager betydeligt længere tid end et splitsekund.

”Vi er interesserede i at finde ud af hvor hurtigt et dyr opfatter og reagerer på farer i sine omgivelser. Et dyrs evne til at gøre dette afhænger af den hastighed hvormed deres nerver kan sende information og med hvilken fart deres muskler kan trække sig sammen,” fortæller biolog Heather More. 

Som det højeste landdyr kan potentielt set skulle takle forsinkede nervesignaler, fordi dens nervebaner og muskler er meget lange. Studiets mål var at kortlægge hvilke mekanismer giraffen bruger for at kompensere for det.

”Der er to muligheder: Enten bevæger nervesignalerne sig hurtigere i giraffen eller også har giraffen muskler, som er i stand til at trække sig hurtigere sammen i forhold til alle andre dyr af samme kropsvægt. Begge dele vil mindske den forsinkelse, som dyret oplever og dermed gøre det lettere for dyret at kontrollere sine bevægelser. Vi ved endnu ikke hvilken af de to muligheder, der er den rigtige,” siger hun.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcasts herunder. Du kan også findes os i din podcast-app under navnet 'Videnskab.dk Podcast'.

Videnskabsbilleder

Se de flotteste forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om det betagende billede af nordlys taget over Limfjorden her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk