Горската жаба от Аляска | dLambow

(The Alaskan wood frog) -

Горската жаба от Аляска замръзва през зимата

Има ли горската жаба от Аляска, която замръзва през зимата, като спира да диша и сърцето й спира да бие?

Горската жаба от Аляска (The Alaskan wood frog)

Коя е горската жаба от Аляска?

Горската жаба от Аляска (Rana sylvatica или Lithobates sylvaticus) е изключително издръжлива, но не изпада в състояние на истинско замръзване, макар че почти спира да диша и сърцето й спира да бие, а когато се размрази през пролетта се “пробужда”. Проучванията на биолозите показват, че жабите от Аляска са разработили начини почти да замръзват до твърдо състояние до осем месеца всяка година, постигайки истинско биологично чудо.

Криопротекция

Горската жаба използва процес, наречен криопротекция, за да се справи с ниските температури на околната среда в Аляска и Севена Канада. За да се справи с ледените температури, жабата претърпява физиологични промени, които й позволяват да влезе в състояние на анабиоза, известно като зимна хибернация.

Криопротекцията включва производството на специални вещества, които понижават точката на замръзване на телесните течности и предпазват клетките от увреждане. Тази невероятна адаптация позволява на горската жаба от Аляска да оцелее в суровите условия на субарктичната зима.

По време на зимен сън, жабата понижава телесната си температура до около -10°C, забавя метаболизма си и спира дишането и сърдечната си дейност до голяма степен. Въпреки това, тя не е напълно замръзнала и клетките й остават живи. С настъпването на пролетта, жабата се затопля, метаболизмът й се активира и тя се връща към нормалните си функции.

Как се случва зимната хибернация при жабите?

- Намалява телесната температура

Когато температурите падат, телесната температура на жабата също спада. Това забавя метаболизма й и намалява енергийните й нужди.

- Променя се кръвния поток

Кръвта на жабата циркулира само в жизненоважни органи, като мозъка и сърцето, за да се запази топлината.

- Произвежда се вид антифриз

Жабата произвежда специални вещества, наречени криопротектори, които действат като антифриз, предпазвайки клетките й от замръзване.

- Забавя се сърдечната дейност

Сърдечната дейност на жабата се забавя драстично, до почти спиране.

- Спира дишането

Жабата спира да диша, като разчита на разтворената си кожа за газообмен.

- Укриване

Те се крият в дупки или под скали, за да се предпазят от студа и вятъра.

Възстановяване след хибернацията

С настъпването на пролетта, когато температурите се повишат, телесната температура на жабата се връща към нормалното. Сърдечната й дейност и дишането се възобновяват и тя се събужда от хибернация.

Уникална адаптация

Способността на горската жаба от Аляска да оцелява в зимна хибернация е забележителна адаптация, която й позволява да процъфтява в суровия климат на Аляска. Тази невероятна способност е пример за изумителната издръжливост на природата.

Има ли други животни, които могат да замръзват и оживяват?

Има и други животни, които се справят със замръзването и оживяването.

Нематодите (род Panagrolaimus)

Нематодите (род Panagrolaimus), микроскопични червеи, които се намират в почвата. Те могат да преживеят замръзване и след това да се възстановят. Нематодите синтезират специални протеини, които предпазват техните клетки от увреждане при ниски температури. Тези протеини действат като “антифриз”, предотвратявайки образуването на ледни кристали в тяхната тъкан. Така те могат да оцелеят дори при температури под минус 80°C .

Северните дървесни жаби (род Hyla)

Северните дървесни жаби (род Hyla). Тези жаби също могат да замръзнат през зимата и след това да се възстановят. Те се крият под кората на дърветата и позволяват на телата си да замръзнат. Важно е да отбележим, че те не са напълно замразени, а само частично. Техните клетки съдържат вещества, които предпазват от увреждане при ниски температури. Когато температурата се повиши, те се размразяват и се възстановяват .

Криозащитни вещества

Криозащитните вещества са молекули или съединения, които предпазват животните и растенията от увреждане при ниски температури. Те играят важна роля за оцеляването на организмите в студени среди, като зимата или в хладни климатични условия. Ето няколко типични криозащитни механизми:

- Антифризни протеини и пептиди:

•    = Тези молекули предотвратяват образуването на ледни кристали в клетките и тъканите.
•    = Примери включват антифризни протеини от риби, нематоди и дървесни жаби.
•    = Те се свързват към повърхността на ледните кристали и ги предотвратяват да растат.

- Осморегулаторни съединения:

•    = Някои организми активно регулират съдържанието на разтворени вещества (осмотичен баланс) в тяхната кръв и тъкани.
•    = Това помага да се предотврати образуването на ледни кристали в клетките.

- Промяна на мембранната флуидност:

•    = Някои организми променят състава на мембраните на клетките си, така че те да остават гъвкави при ниски температури.
•    = Това предпазва клетките от увреждане при замръзване.

- Акумулиране на съединения с ниска температура на замръзване:

•    = Някои организми съхраняват в тъканите си съединения с ниска температура на замръзване (криозащитни вещества).
•    = Това позволява на тяхната тъкан да остане течна при ниски температури.

Важно е да се отбележи, че тези адаптации са разнообразни и зависят от конкретния вид и неговата еволюционна история. Криозащитните механизми са вълнуващ пример за адаптивните стратегии, които организмите използват, за да оцелеят в различни среди.

Заключение

Горските жаби от Аляска са адаптирани към суровите условия на арктическата зима. Те прекарват зимата в хибернация, по време на която телесната им температура пада значително, а метаболизмът им се забавя. Но те не спират напълно да дишат и сърцето им не спира да бие.

Вместо това, те понижават телесната си температура до точка, при която телесните им течности стават твърде вискозни, за да замръзнат. Благодарение на тези адаптации, горските жаби от Аляска могат да преживеят зими, в които температурите падат до -60°C.

Въпреки че приложението на тези вещества при хора е още в областта на научната фантастика, дървесните жаби са успели да овладеят контролираното замръзване. Тези адаптации на животните са впечатляващи и ни помагат да разберем колко разнообразни и устойчиви може да бъдат организмите.

-------
Вместо да проклинаш мрака, запали свещ!
Ако темата ви харесва, споделете я с приятели. Ако са възникнали въпроси, задайте ги в коментарите по-долу. След седмица проверете за отговор.
----------------