Дрвената жаба од Алјаска

Највпечатливото нешто кај дрвените жаби не се случува во лето кога од полноглавци се претвораат во жаби, туку во зима кога хибернираат. За време на студените зими, таканаречената дрвена жаба од Алјаска станува блок од мраз во облик на жаба. Тогаш таа престанува да дише, а срцето престанува да ѝ чука. Кога ќе дојде пролетта, жабата се одмрзнува и се враќа во нормала весело потскокнувајќи по својот пат!

Северните шуми на Алјаска и Канада ги имаат најдраматичните температурни опсези во светот. Летните денови се протегаат до 24 часа, а температурите може да бидат прилично високи. Зимата ги носи најниските температури на земјата: не е невообичаено да има температури од минус 50 степени целзиусови. Во областа Проспект Крик, јужно од опсегот Брукс, била забележана најстудената температура досега забележана на Алјаска - минус 80 степени целзиусови. Биолозите велат дека во близина на Проспект Крик сигурно имало дрвени жаби кои хибернираат кога тој рекорд бил поставен.

Таков е зимскиот свет во кој дрвената жаба мора да преживее. Важно е да се знае дека овие жаби се ладнокрвни, па нивната телесна температура е приближно иста како и околниот воздух. Како овие нежни мали суштества ја поднесуваат интензивната, долготрајна, железно студена субарктичка зима?

Оваа мистерија долго време ги интригира научниците. Биолозите кои ја проучувале хибернацијата на дрвените жаби и она што го дознале е навистина зачудувачки.
Повеќето жаби ги преживуваат северните зими со хибернирање длабоко под вода, во бари, езера и потоци - тие се ладни и неактивни, но нивната телесна температура никогаш не паѓа под нулата.

Дрвените жаби имаат поинаква стратегија. Тие хибернираат така што се сместуваат во лиснатото ѓубре на шумското дно. Лисјата, прашината и прекриениот снег даваат одредена изолација од екстремен студ, но ни на тој начин жабите не се заштитени од екстремните температури како што би биле кога би ја одбрале подводната стратегија.

Истражувачите откриле дека дрвените жаби зимата ја поминуваат смрзнати! Оваа неверојатна стратегија им овозможува да станат активни во рана пролет, бидејќи земјата се одмрзнува и се загрева побрзо од езерата покриени со мраз. Одново активните жаби можат да се парат и да несат јајца во мали езерца, па дури и во барички со стопена вода кои се сушат до средината на летото. Спротивно на тоа, на жабите кои хибернираат под вода им треба подолго време за да станат активни, па затоа мора да се размножуваат подоцна. На овие жаби им треба постојана вода што нема да се исуши.

За повеќето други животни, преживувањето зависи од заштитата од каква било состојба што може да го замрзне нивното месо. Зошто замрзнувањето е толку опасно? Може да се случат неколку работи: Ако кристалите од мраз се формираат во животното, тие можат да ги пробијат крвните садови. Кога крвта се замрзнува, не постои механизам за доставување на кислород и хранливи материи до органите, па настанува екстремно метаболичко оштетување. А мразот сериозно ги повредува клетките со тоа што ја вади водата и предизвикува дехидрација, ја меша внатрешната структура на клетките и ги крши клеточните ѕидови. Резултатот е продорно и смртоносно внатрешно оштетување.

Сепак, дрвените жаби развиле начини за цврсто замрзнување до осум месеци секоја година. Тие го постигнале она што може да се нарече биолошко чудо. Како е тоа возможно?

На почетокот на зимата, мразот брзо ја исполнува абдоминалната празнина на дрвената жаба и ги обвива внатрешните органи. Мразните кристали се формираат помеѓу слоевите на кожата и мускулите. Очите побелуваат бидејќи леќата се замрзнува.

Во исто време, црниот дроб на дрвената жаба произведува големи количини на гликоза што се влива во секоја клетка во нејзиното тело. Овој шеќерен раствор во вид на сируп ги спречува клетките да се замрзнат и ги врзува молекулите на водата внатре во клетките за да спречи дехидрација.

Така, од една страна, телото на дрвената жаба дозволува мразот да се формира околу надворешноста на клетките и органите, а од друга страна, го спречува формирањето на мраз во внатрешноста на клетките, со што се избегнува смртоносната штета што ја претрпуваат повеќето животни кога се замрзнуваат.

Како изгледа дрвената жаба која хибернира? Нема движење на мускулите. Нема отчукувања на срцето. Нема дишење. За време на целата зима, дрвената жаба е како грутка од тврд, ладен, леден камен издлабен во форма на жаба. Но, таа грутка е жива, во состојба на суспендирана анимација. Со доаѓањето на пролетта, дрвената жаба се одмрзнува од внатре кон надвор. Прво срцето почнува да чука. Потоа се активира мозокот. И конечно, нозете се придвижуваат.

Сè уште не е сосема јасно како срцето на дрвената жаба почнува да чука и покрај тоа што била замрзната и инертна цела северна зима. Откако жабата е целосно одмрзната, таа тргнува низ шумата за да најде езерце или друга соодветна вода за размножување. Дрвената жаба е целосно неоштетена од услови кои би биле фатални за речиси сите други животни.

Дрвените жаби и луѓето

Гликозата во крвта на дрвената жаба ја спречува да се замрзне за време на екстремните зимски арктички температури. Тоа е исто како и шеќерот во крвта кај сите 'рбетници, вклучително и луѓето.

Дрвените жаби кои хибернираат можат да толерираат нивоа на шеќер во крвта стопати повисоки од нормалните, без штетата што ја претрпуваат лицата кои се дијабетичари кога нивниот шеќер во крвта е само 2 до 10 пати над нормалниот. Разбирањето како жабите можат да го направат тоа може да обезбеди драгоцено знаење кое може да помогне во управувањето со високиот шеќер во крвта кај луѓето со дијабетес.

Исто така, способноста на дрвената жаба да издржи смрзнување може да им помогне на истражувачите да откријат како човечките органи што се користат за трансплантација може да се замрзнат и одмрзнат без оштетување. Ова би го зголемило дозволеното време помеѓу вадењето орган од донаторот и вградувањето во реципиентот, што би можело да овозможи многу повеќе трансплантации.

Според студијата предводена од Дон Ларсон од Универзитетот во Алјаска Фербенкс, телата на дрвените жаби (Lithobates sylvaticus) замрзнуваат до 60 отсто за време на долгите и екстремно студени зими на Алјаска. Научниците ги следеле жабите во текот на суровата зимска сезона. Пред да се замрзнат за целата сезона, тие забележале дека жабите биле подложни на 10-15 циклуси на замрзнување, а потоа и на одмрзнување.

Мислејќи дека таквите циклуси на замрзнување-одмрзнување може да бидат клучот за опстанокот на жабите во текот на зимската сезона, научниците сакале да ги имитираат овие природни услови во лабораторијата. За да го направат ова, тие спровеле лабораториски експеримент во кој имало жаби кои биле незамрзнати, директно замрзнати или замрзнати низ циклусот на замрзнување-одмрзнување.

Во дивината, сите жаби преживеале во текот на долгата зима за време на која температурите се движеле од минус 9 до минус 18 степени Целзиусови, подолг и постуден период од претходно забележаниот кај дрвените жаби.

Истражувачите се заинтересирани и за тоа како телото на дрвената жаба може да ја запре циркулацијата на крвта и да ја започне повторно многу месеци подоцна без згрутчување на крвта или други повреди. Разбирањето на механизмот што го овозможува овој процес може да биде корисно за лекување на луѓето откако нивниот проток на крв привремено е запрен со срцев или мозочен удар.

Извор: https://ronbeckdesigns.com