A fabéka: megfagy -e, hogy túlélje?

A fabéka speciális stratégiákat dolgozott ki, hogy tolerálja az elkerülhetetlent: testének téli téli részleges fagyását.

Biokémia írta és igazolta Luz Eduviges Thomas-Romero 2020. szeptember 28 -án.

Utolsó frissítés: 2020. szeptember 28

A fából készült béka (Lithobates sylvaticus) az anuránok rendjének kétéltűje, amely e lények közül kiemelkedik rendkívül alacsony hőmérséklettel szembeni tűrőképessége.

Ennek az az oka, hogy ezek a békák képesek túlélni azokat az évszakokat, amikor a testükben lévő víz kétharmadának részleges megfagyását szenvedik el. Emiatt ez az egyik faj, amelyet a tudomány "extremofilnak" nevezett.

Hol lakik a fabéka?

Ez a világ legészakibb béka, amelynek élőhelye Észak -Amerika keleti és boreális lombhullató erdeiben húzódik. Így hatótávolsága Georgia államtól Kanadáig és a sarkkörig terjed.

Ez a faj túléli a -16 fokos fagyos hőmérsékletet, és ellenáll a két hónapos fagyási időszaknak –4 fokon.

Mi a fa béka stratégiája a fagyások túlélésére?

A fa békák megakadályozzák a fagyást a krioprotektoroknak köszönhetően. Ezek olyan anyagok, amelyek csökkentik a testnedvek fagyásának hőmérsékletét. Képzelheti, hogy az autó rendszerében levő fagyálló folyadékkal analóg módon működnek.

A fa béka fagyasztásával való túlélés fő összetevői a következők:

• Karbamid, amely ősszel és tél elején felhalmozódik a szervezetben.
• Szőlőcukor, amely gyorsan és bőségesen mobilizálódik a máj glikogénraktáraiból, közvetlen válaszként az alacsony hőmérsékletre.

A krioprotektorok korlátozzák a testen ténylegesen képződő jég mennyiségét bárhol. Minél több ilyen krioprotektív oldott anyag halmozódhat fel, annál kevesebb jég képződik, és ezért kevesebb stressz lesz a sejteken és szöveteken.

Mi a helyzet a fabéka testfunkcióival?

Könnyű elképzelni, hogy amíg a fagyasztás tart, a béka megáll, és a szíve napokig vagy hetekig teljesen leáll.

Valójában a hibernációs időszakban a békák minden fizikai folyamata, az anyagcsere -tevékenységtől a hulladékképződésig szinte teljesen leáll.

Ismétlődő ciklus

Érdekes tudni, hogy a szakértők, akik tanulmányozták ezt a fajt, megerősítik, hogy valószínű, hogy a békák vadon élő életük során többször megfagynak / kiolvadnak egy tél folyamán.

Ez azért lehetséges, mert ezek a békák jelentősen reagálnak a következőkre:

• A glükóz szintézise. Valójában ezek az állatok még a felolvasztás után is hiperglikémiás állapotban maradnak
• Magas krioprotektív anyagok felhalmozódása az agyszövetben.

Szakértők arról számolnak be, hogy minden alkalommal, amikor a környezeti hőmérséklet emelkedik és a jég olvad, a békák kiolvadnak.

Így a víz lassan áramlik a sejtekbe, a vér ismét keringni kezd, és a béka újraéled. A laboratóriumban a jég a testében körülbelül 20 perc alatt felolvad, és további 20-30 percbe telik, amíg a szíve dobogni kezd.

A vadonban, amikor végre eljön a tavasz, és úgy dönt, hogy marad, a békák sértetlenül ugranak. Kétségtelen, hogy a fajnak előnyös ez az "időtúllépés" a fagyás miatt, mivel az anyagcsere csökkentésével, növelje túlélési esélyeit a hosszú téli hónapokban.

A fa béka lefagyva felfüggesztett animációs állapotba kerül, amelyet az olyan létfontosságú funkciók leállása jellemez, mint a szívverés, a vérkeringés, a légzés, az agytevékenység és a mozgás hiánya.

Az orvostudomány jövője?

Meg kell jegyezni, hogy van remény arra az orvostudomány egyszer másolhatja a fabéka technikát hogy segítse az emberi szervátültetést.

Jelenleg az orvosoknak csak óráik vannak arra, hogy átadják az adományozott szervet egy élő betegnek, mielőtt a beteg súlyosan megsérülne. A szervek fagyasztása nem megoldás, mivel a sejtek kiszáradnak.

Amellett, hogy lenyűgöző téma, az élő szervek és szövetek fagyasztása és felolvasztása anélkül, hogy károsítaná őket, potenciálisan mélyreható következményekkel járhat olyan területeken, mint a szervátültetés.

Ha meg tudnánk fagyasztani az emberi szerveket, akár rövid időre is, akkor áttörést jelentenénk a tudomány és az orvostudomány számára. Ez lehetővé tenné a szervek szállítását az egész világra, ami nagyban javítaná az adományozási folyamatot.