Как зимуют лягушки? Сердце лягушки останавливается и запускается вновь весной
Rana sylvatica - древесная лягушка зимует на Аляске так: она замерзает зимой до такой степени, что становится похожа на ледышку. Находясь в замороженном состоянии, лягушка не дышит, сердце лягушки и ее кровообращение останавливаются, она не может двигаться.[1] Однако с наступлением весны лягушка «оттаивает» и возвращается к нормальной жизни. Весьма маловероятно, что такое умение могло развиться спонтанно, по стечению обстоятельств. Для того чтобы заставить сердце лягушки и ее системы снова функционировать, необходимо задействовать чрезвычайно сложную генетическую программу.
Взрослая особь древесной лягушки, которая в длину достигает всего около 8 см, имеет необычную окраску головы, напоминающую черную маску. Такие лягушки обитают в Канаде и Соединенных Штатах Америки – от Аляски до Алабамы[2]. На Аляске древесные лягушки живут в самых разнообразных условиях – на пастбищах, в лесах, торфяных болотах[3] и тундре[4]. Древесная лягушка – одна из трех видов лягушек, обитающих за Северным полярным кругом.
Температура тела этого холоднокровного земноводного стремится к температуре окружающей его среды, что характерно для амфибий.[5]
Лето в национальном парке «Денали», расположенном в самом центре Аляски, – теплое и приятное время года. Это прекрасная среда обитания для древесных лягушек, ведь там много насекомых, которыми они питаются. Однако зимы в этом районе Аляски невероятно суровы: средняя температура января вблизи административного здания национального парка «Денали» достигает –17°C, самая низкая температура составила –48°C.[6]
КАК ЗИМУЮТ ЛЯГУШКИ?
Обитающие здесь животные по-разному переживают такие чрезвычайно холодные зимы. Большинство птиц мигрирует в страны с более теплым климатом. Другие животные передвигаются по территории парка, поскольку их тело обладает достаточной теплоизоляцией, защищающей от замерзания. Однако древесная лягушка не избегает холодов и не борется с ними, лягушка зимой остается дома. Еще до прихода зимы ее печень запасается глюкозой. Когда древесная лягушка начинает замерзать, печень выпускает в кровоток большое количество глюкозы[7], большая часть которой поступает в клетки тела лягушки и играет роль своеобразного антифриза, предотвращая их замерзание.[8]
Подготовив свое сердце и все тело к зиме, лягушка находит в земле небольшое чашеобразное углубление, оставшееся от корневища какого-либо растения, для обеспечения теплоизоляции, выстилая его поверхность сухой травой и веточками. Затем лягушка зарывается в свое укрытие и впадает в зимнюю спячку. Снег, покрывающий эту «берлогу», обеспечивает дополнительную теплоизоляцию и защищает зимой лягушку от чрезвычайно низкой температуры.[9]
У лягушки зимой около 35–45% жидкости в теле замерзает[10]. Этот внеклеточный лед, в основном, содержится под кожей и между мышцами[1]. Благодаря этому лягушка становится твердой, как кусок льда! Большинство таких лягушек-ледышек переживают зиму на Аляске в норках, на уровне земной поверхности.[11]
С приходом весны древесная лягушка заканчивает свое поистине удивительное превращение. Всего за несколько часов замороженное тело лягушки оживает: восстанавливаются нормальное дыхание, сердцебиение, кровообращение, а также работа мозга и всех функциональных систем. Лягушка снова может двигаться, прыгать и спариваться.[12]
Некоторые приверженцы теории эволюции заявляют, что древесная лягушка – загадка природы – своеобразный Рип Ван Винкль животного мира.[13]
Необычайная способность древесной лягушки восстанавливаться после замерзания заставляет некоторых ученых верить в то, что и человеческий организм или, по крайней мере, отдельные его органы можно замораживать, а затем возвращать к жизни.[13] Возможно это или нет – мы увидим в будущем.
Генетическая программа древесной лягушки была создана таким образом, чтобы позволить ей успешно существовать в условиях экстремального климата. Без своей способности «оттаивать» древесная лягушка не смогла бы обитать в этом регионе. Ученые обнаружили несколько способов, посредством которых древесная лягушка выполняет этот необыкновенный «трюк».[14]
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев