Kodėl pienas jį išskiriančių liaukų nepaverčia į kaulą?

Čarlzas Darvinas iškėlė prielaidą, jog laktacija susiformavo natūralios atrankos principu, kai žinduolių protėviai įgijo mitybinį pranašumą – jų atžaloms organizmuose gaminosi maistingas skystis, susidarantis patelių papilvės odos liaukose, turinčiose tam tikrų struktūrinių bendrumų su prakaito liaukomis.

Tokią idėją Č. Darvinas grindė kiaušinius dedančių žinduolių (kloakinių) tyrimais. Vienas iš tokių gyvūnų yra echidna. Kloakiniai žinduoliai turi bespenius pieno liaukų plotelius, išskiriančius skystį, kuris vilgo skysčiui pralaidžius kiaušinėlius ir aprūpina juos maistinėmis medžiagomis.

Tačiau dabartinių žinduolių piene kalcio yra 100 kartų daugiau nei minėtose kloakinių liaukų skystyje, o baltymų koncentracija piene, jį lyginant su kloakinių pieno liaukų išskyromis, viršija net 1000 kartų. Dėl tokio žymaus kalcio padidėjimo pieno liaukos turėjo sukalkėti, sukaulėti, o piene esantys baltymai dėl tokios koncentracijos turėtų būti nuodingi, rašo „Newscientist.com“. Tačiau taip juk nėra, ar ne?

Čia susiduriame su seniai iškilusiu paradoksu: kieti audiniai (pvz., kaulas) kalkėja, o minkšti – ne, nors ir kieti, ir minkšti audiniai maitinami ypač ląstelingu ir kalcio turtingu skysčiu (pienu). Mėgindamas išsiaiškinti šį paradoksą, Glazgo universiteto (Škotija) biologas Karlas Holtas (Carl Holt) su kolega iš Adelaidės universiteto (Australija) Džonu Karveriu (John Carver) sumodeliavo trimates biologinius skysčius sudarančių jonų ir baltymų sąveikos vizualizacijas.

Paaiškėjo, jog kalcio junginius organizme suturėti padeda kazeinai (angl. – „caseins„) – maistingieji pieno baltymai, minėtiems kalcio junginiams suteikiantys kalcio fosfato ir molekulinių struktūrų, vadinamų micelėmis, pavidalą.

Anot tyrėjų, evoliucijos metu įvykęs sferinės formos micelių koncentracijos padidėjimas piene ir yra lemiamas veiksnys, apsaugojantis minkštuosius pieno liaukų audinius nuo kalkėjimo ir tuo pačiu sąlygojantis maistingesnio pieno gamybą. Karvių piene kazeinų yra iki 80 proc., moterų piene – nuo 20 iki 45 proc.