Все мы знаем, что кровь красного цвета. Такой цвет придает ей гемоглобин, который состоит из белка глобина и четырех молекул небелкового элемента гема с содержанием двухвалентного железа. Именно последнее делает кровь красной. Гемоглобин очень важен для организма, так как его основная функция – это транспорт кислорода и углекислого газа.
А что если я скажу тебе, что кровь может быть бесцветной. Да-да, бесцветной, у живого существа!
В холодных водах Антарктики и фолклендско-патагонского района Южной Америки водится семейство морских лучеперых рыб – белокровные (белокровковые) рыбы. Это семество содержит 11 родов и около 25 видов. Некоторые из них (ледяная рыба) используют в кулинарии и обладают прекрасным вкусом. Выглядят эти рыбки очень необычно и завораживающе. Вы только посмотрите!
Вы скажете: как такое возможно? Сейчас я расскажу вам как это семейство рыб утеряло гемоглобин и при этом выжило.
В 1928 году Дитлер Рустед поймал рыбу с большими глазами, объемным ртом, прозрачными плавниками. При этом рыба была очень бледная, почти все тело было прозрачным, в некоторых местах белым.
При дальнейшем изучении ученый выяснил, что кровь этой рыбы была прозрачная, а жабры были белыми.
Эта находка произвела очень большое впечатление и недоумение. Ведь, как мы все знаем, у обычных рыб жабры пронизаны множеством кровеносных сосудов, в них кровь насыщается кислородом, а потом уже разносится по всему телу. НО! У найденной рыбы жабры были белые, как йогурт по консистенции, совсем не похоже было, что они пронизаны кровеносными сосудами.
Как же эта рыба дышит?
Это очень интересный вопрос. В течении 60 лет ученые были озадачены данным вопросом. Сначала они предположили, что это адаптация к экстремальным сверхнизким температурам воды, богатой кислородом, где, собственно, и обитает данное семейство рыб. Это предположение оказалось неверным. Ученые ошиблись.
Так как же этим рыбам удалось выжить и куда “потерялся” гемоглобин из их крови.
Все оказалось очень просто – генетическая мутация, которая не самым положительным образом сказалась на этом семействе рыб, поэтому им пришлось адаптироваться и выработать в своем теле несколько приспособлений для того, чтобы выжить.
1. Место обитания – Южный ледовитый океан. Экстремально холодная вода ( от 1,5 до – 1,8 градусов Цельсия). Когда температура падает (имеется в виду долгосрочный процесс), преимущество получают животные с «жидкой кровью», которой легче циркулировать по сосудам. А поскольку эритроциты — достаточно крупные клетки, они в некотором смысле мешают этому процессу. У большинства видов рыб, которые живут в условиях холодного климата, в крови гораздо меньше красных кровяных телец, чем у их сородичей, живущих в теплых водах. Плюс ко всему, некоторые виды рыб могут снижать уровень эритроцитов в крови во время зимы для того, чтобы беречь энергию.
2. Для того, чтобы не погибнуть в холодной воде рыбам пришлось выработать специальный белок – незамерзайку. Благодаря ему в крови рыб не образуется ледяных кристаллов при температуре воды ниже нуля градусов. У той же ледяной рыбы в крови образуются кристаллы льда — это смертельно для многих других видов животных, но только не для этого вида. Дело в том, что специальный белок не дает уже появившимся льдинкам стать центром кристаллизации, что привело бы к полному замерзанию рыбы. Кровь и межклеточная жидкость остаются жидкими. Именно эта особенность позволяет ледяной рыбе хорошо себя чувствовать у Южного полюса. Белок-антифриз, вероятно, произошел от панкератической трипсиногеноподобной протеазы. Белок способен связываться с микроскопически малыми кристаллами льда, предотвращая их рост. Белокровки (так еще называют ледяную рыбу) полностью замерзают лишь при — 6 градусах Цельсия.
В результатах исследования ученые указали, что у ледяной рыбы более крупное сердце и кровеносные сосуды, чем у других нототеноидных рыб. Несмотря на то, что кровь циркулирует по сосудам ледяной рыбы более активно, поскольку она лишена красных кровяных телец, рыбе приходится прокачивать огромные объемы крови, чтобы доставить достаточное количество кислорода ко всем тканям и органам.
В результате ледяная рыба, по подсчетам ученых, тратит в два раза больше энергии на процесс кровообращения, чем ее родственники. На работу сердца в состоянии покоя у обычной арктической рыбы уходит около 5% энергии, которое тратится всем организмом. У ледяной же рыбы этот показатель возрастает вплоть до 22%. Некоторые органы прозрачной рыбы пронизаны более густой сетью кровеносных сосудов, чем у других рыб. В частности, это касается глаз ледяной рыбы.
Кроме того, у ледяных рыб более высокий объем митохондрий при их аналогичном другим родственным видам рыб количестве. В митохондриальных мембранах белокровок более высокое соотношение липидов к белкам.
Большую часть времени белокровкам приходится проводить неподвижно. Кислород из воды эти рыбы могут усваивать и через кожу.
Ученые всего мира говорят, что грядет глобальное потепление, а это значит, что этому семейству придется заново “изобретать” гемоглобин. Иначе эти рыбы вымрут. Но надо верить в лучшее и я надеюсь, что они смогут адаптироваться и выжить.
