Биология в шоке: рыбы, которые не замерзают в ледяной воде

Глубоко в ледяных водах вокруг Антарктиды обитают рыбы, которые процветают в условиях настолько экстремальных, что это обычно означало бы неминуемую смерть. Эти существа избегают гибели от замерзания благодаря сочетанию врожденной биологии и неожиданных генетических поворотов. Это удивительная история выживания. Природа любит шутить.

• Как приучить щенка к режиму сна: история успеха от владелицы собаки

Детали

Существуют рыбы, которые выживают в океанах с отрицательной температурой вокруг Антарктиды. Температура в этом месте может опускаться до -1,9 °C. Между тем жидкости организма рыб обычно кристаллизуются при более высоких температурах. Это выживание вопреки всем ожиданиям, и они достигают этого, производя антифризные гликопротеины (AFGP), которые препятствуют росту кристаллов льда внутри них. Эти белки покрывают точки зарождения льда и блокируют образование льда так, как это произошло бы в незащищённом теле. Наличие такой мощной защиты позволяет этим рыбам жить в водах, которые большинство животных не выдержали бы.

Ранее учёные предполагали, что печень вырабатывает эти антифризные белки, поскольку печень обычно синтезирует множество белков крови. Но исследования показывают, что, по крайней мере у некоторых из этих рыб, поджелудочная железа и желудок играют главную роль в производстве антифризных гликопротеинов. Это означает, что эти рыбы не просто настроили существующую систему, они перепрофилировали органы неожиданным образом.

Кроме того, эти рыбы обманывают биологию ещё одним удивительным способом. У многих видов антарктических нототениевидных эритроциты играют незначительную роль в выживании, поскольку некоторые из них вообще не имеют ни эритроцитов, ни гемоглобина. Именно так! Целые виды рыб, которые называются ледяными рыбами (часть той же большей антарктической группы), живут без красного кровяного пигмента, который переносит кислород у почти всех позвоночных.

Вот как это работает: кислород лучше растворяется в холодной воде, поэтому эти рыбы могут поглощать достаточное количество непосредственно через кожу и плазму. Без эритроцитов их кровь прозрачная и менее вязкая, а это означает, что она легче циркулирует по их телу даже при отрицательных температурах. У видов, которые всё ещё имеют эритроциты, эти клетки функционируют нормально, но их часто меньше, чтобы кровь была более жидкой и свободно текла. Такая адаптация предотвращает медленное кровообращение в почти ледяной воде, где густая кровь могла бы стать проблемой.

Генетические исследования показывают, что признак AFGP у антарктических рыб возник примерно от пяти до 14 миллионов лет назад, когда Южный океан охладился, а лёд стал более постоянной частью окружающей среды. Интересно, что арктические рыбы, как и некоторые виды трески, независимо эволюционировали очень похожие антифризные белки, используя совершенно разные генетические пути.

Ранее мы писали о том, что кот оставил след… в судебном реестре. Что он натворил и почему его хозяйка заплатила так дорого.