Біологія в шоці: риби, які не замерзають в крижаній воді

Глибоко в крижаних водах навколо Антарктиди живуть риби, які процвітають в умовах настільки екстремальних, що це зазвичай означало б вірну смерть. Ці істоти уникають смерті, замерзаючи, завдяки поєднанню закладеної біології та несподіваних генетичних поворотів. Це дивна історія виживання. Природа любить пустувати.

• Як привчити цуценя до режиму сну: історія успіху від власниці собаки

Деталі

Існують риби, які виживають в океанах з мінусовою температурою навколо Антарктиди. Показник термометра в цьому місці може опускатися до -1,9 °C. Тим часом рідини організму риб зазвичай кристалізуються за вищих температур. Це виживання всупереч усім очікуванням, і вони досягають цього, виробляючи антифризні глікопротеїни (AFGP), які запобігають росту кристалів льоду всередині них. Ці білки покривають точки зародження льоду та блокують утворення льоду так, як це сталося б у незахищеному тілі. Наявність такого міцного захисту дозволяє цим рибам жити у водах, які більшість тварин не витримали б.

Колись вчені припускали, що печінка виробляє ці антифризні білки, оскільки печінка зазвичай виробляє багато білків крові. Але дослідження показують, що, принаймні у деяких із цих риб, підшлункова залоза та шлунок відіграють головну роль у виробництві антифризних глікопротеїнів. Це означає, що ці риби не просто налаштували існуючу систему, вони перепрофілювали органи несподіваним чином.

Крім того, ці риби обманюють біологію ще одним захопливим способом. У багатьох видів антарктичних нототеніоїдів еритроцити відіграють незначну роль у виживанні, оскільки деякі з них взагалі не мають ні еритроцитів, ні гемоглобіну. Саме так! Цілі види риб, які називаються крижаними рибами (частина тієї ж більшої антарктичної групи), живуть без червоного кров'яного пігменту, який переносить кисень, майже у всіх хребетних.

Ось як це працює: кисень легше розчиняється в холодній воді, тому ці риби можуть поглинати достатню кількість безпосередньо через шкіру та плазму. Без еритроцитів їхня кров прозора та менш в'язка, а це означає, що вона легше циркулює по їхньому тілу навіть за мінусових температур. У видів, які все ще мають еритроцити, ці клітини функціонують нормально, але часто їх менше, щоб кров була рідшою та плавно текла. Ця адаптація запобігає повільному кровообігу в майже крижаній воді, де густіша кров може бути проблемою.

Генетичні дослідження показують, що ознака AFGP у антарктичних риб з'явилася приблизно від п'яти до 14 мільйонів років тому, коли Південний океан охолонув, а лід почав ставати більш постійною частиною навколишнього середовища. Цікаво, що арктичні риби, як і деякі види тріски, незалежно еволюціонували дуже схожі антифризні білки, використовуючи абсолютно різні генетичні шляхи.

Раніше ми писали про те, що кіт залишив слід… у судовому реєстрі. Що він наробив та чому його хазяйка заплатила так дорого.