Мороз не знает пощады. Организм, случайно оказавшийся в его власти, рано или поздно обречён на погибель. Проникая в клетки, он замораживает воду, что в них находится.
Из школьного курса физики мы знаем: замерзающая вода образует кристаллы шестиугольной формы.
Эти кристаллы захватывают большую часть полезного пространства, недоступную для такого же количества молекул воды в жидкой форме при равном весе. Поскольку вес замерзающей воды не меняется, её плотность становится меньше. Стало быть, увеличивается объём.
Но клетки не резиновые. Их стенки не могут сдержать напор увеличивающейся в объёме замерзающей цитоплазмы. Жидкость, что становится льдом, разрывает их изнутри. Организм умирает в муках.
Млекопитающие, рептилии и птицы научились по-разному сопротивляться ледяной смерти: отращивать шубу, накапливать жир, впадать в спячку, или в анабиоз.
Всё это адаптации, что оттачивались эволюцией в течение миллионов лет. Но как быть, если ты амфибия, которая пропустила подобные уроки естественного отбора?
Ответ прост — стать подобной льду!
Чтобы выжить в царстве Снежной королевы, нужно умереть. Аляскинская лесная лягушка (Rana sylvatica) избрала именно такой подход — заморозившись.
Так, каждый сентябрь в лесах и болотах Аляски можно наблюдать занимательное зрелище: с наступлением холодов лягушки буквально превращаются в лёд на семь месяцев.
Мороз сковывает полностью покровы тела животного. Под натиском стихии сначала останавливается сердце. Затем перестаёт циркулировать кровь. После отказываются работать легкие. Мозг переходит в "спящий режим".
С приходом весны лягушка оттаивает и благополучно воскресает из мёртвых, восстанавливая работу отключённых органов. Таким образом, она — одна из немногих уникумов, способных обвести смерть вокруг пальца.
Но как ей это удаётся?
Все дело в криопротекторах — растворах жидкостей, понижающих точку замерзания воды. Так называемый природный антифриз, технология будущего, пока ещё недоступная людям.
У лягушек криопротекторами служат растворы глюкозы и мочевины. Они начинают активно производиться амфибией в тот момент времени, когда температура окружающей среды медленно, но неизбежно стремится к нулю.
В этот период у лягушек происходит полномасштабная перестройка организма: в тканях всех органов начинает накапливаться мочевина в количестве, несколько раз превышающем норму, а печень лягушек увеличивается в полтора раза. Она активно перерабатывает гликоген в глюкозу.
Высокая концентрация этих веществ не позволяет замёрзнуть всей воде. Так аляскинские лесные лягушки способны пережить заморозку вплоть до 65% воды в организме. Как говорится, хочешь жить — умей вертеться!
Автор: Самир Ефимов