Эти животные могут благополучно пережить заморозку. Они могут замёрзнуть насквозь, оттаять и не умереть. Почему они это могут? Об этом в статье.
Лесная лягушка — одно из наиболее известных животных, которое может полностью замёрзнуть и оттаять без вреда для организма. Осенью, когда температура падает, она прячется в листве и ждёт, когда холод полностью заморозит её тело, включая сердце, кровь и мозг. А весной при оттепели тело лягушки размораживается, и она продолжает свой жизненный путь. Однако лесная лягушка — не единственное животное, которое может благополучно пережить заморозку.
Ежегодно замерзают и оттаивают тысячи личинок насекомых. Молодые расписные черепахи (самый распространённый вид черепах в Северной Америке) также могут замерзать зимой. А тихоходки могут не только благополучно замораживаться и оттаивать, но и полностью обезвоживаться и ждать весны.
Такая способность позволяет животным расширять свой ареал обитания и занимать лучшую нишу в природе, что обеспечивает лучшую выживаемость потомства и как следствие более успешное процветание вида.
Когда лесная лягушка начинает покрываться льдом от холода, лёд проникает в лягушку глубже по венам и артериям. Глаза лягушки стекленеют, мозг застывает, а кровь прилипает льдом к сердцу, после чего оно останавливается.
Такой переход требует серьёзных изменений в биохимии. Молекулы микроРНК лягушки реорганизуют клетки, чтобы защитить их от повреждений. Затем вокруг органов и клеток снаружи медленно образуется лёд. В то же время печень лягушки вырабатывает невероятное количество глюкозы, которая просачивается повсюду, включая внутренности клеток и действует как антифриз для жизненно важных органов, чтобы не дать им сморщиться и умереть.
Степень замороженности лягушек различна. Лесные лягушки на Аляске замерзают до -15 градусов по Цельсию. Другие в Северной Каролине охлаждаются до -13 градусов.
Но это не единственный способ замерзания животных. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science of the Total Environment, вылупившиеся окрашенные черепахи замерзают, когда микроРНК реорганизуют их метаболизм таким образом, что им требуется значительно меньше глюкозы, чем лесным лягушкам. А во взрослом возрасте они не столько замирают от заморозки, сколько задерживают дыхание. Взрослые особи зимуют под водой в иле, где они могут прожить без дыхания до четырёх месяцев.
Человек и многие другие животные не могут пережить заморозку, поскольку кристаллы льда, образующиеся при замерзании, разрушают клетки тканей.
Американский суслик опережает замораживание, уничтожая все потенциальные ядра образования кристаллов льда. Организм суслика вырабатывает вещества, не позволяющие его крови замерзать и преобразовываться в лёд. Кровь в его теле всегда остаётся жидкой даже самой холодной и затяжной зимой.
Многие виды животных, живущие в холодном климате, разработали белки или сахара, которые помогают снизить температуру замерзания их крови, что позволяет им охлаждаться ниже 30°C без образования льда. Некоторые виды морских рыб вырабатывают белки-антифризы, в то время как многие насекомые используют сахар.
Разные насекомые выработали разные механизмы защиты при заморозке. Личинки галловой мухи насквозь промерзают зимой при минусовых температурах и оттаивают при потеплении в течение 24 часов. С другой стороны, личинки галловой моли остаются «жидкими» внутри.
Личинки галловой мухи используют сахара, как лесная лягушка, чтобы защитить свои клетки от разрушительного воздействия отрицательных температур. Личинки галловой моли используют сахара, чтобы предотвратить замерзание, переохлаждаясь до -37°C.
Тихоходки, обитающие в самых экстремальных условиях Земли, предотвращают замерзание жидкости в своих клетках весьма оригинально — просто избавляются от неё, пока почти полностью не высохнут. Однако так же быстро приходят в норму при наличии влаги.
Врачи, зоологи и биологии изучают механизмы предотвращения образования кристаллов льда у животных, способных пережить заморозку и экстремально низкие температуры, чтобы разработать оптимальные механизмы трансплантации органов и тканей. И некоторые успешно применяемые разработки были получены путём исследования подобных животных.
ПОНРАВИЛСЯ МАТЕРИАЛ? ПОДПИШИСЬ, ЧТОБЫ НЕ ПРОПУСТИТЬ БОЛЬШЕ ИНТЕРЕСНЫХ СТАТЕЙ!
Ещё интересный материал: