როცა საკუთარი ანტიფრიზი ზამთარს ამარცხებს

ყინვის გადასატანად მწერები ქიმიურ შემადგენლობას იცვლიან

24 საათი

24 საათი 09.02.10

ალასკის ხოჭო იყინება და დნება ისე, რომ არ ზიანდება.

ყინვის გადასატანად მწერები ქიმიურ შემადგენლობას იცვლიან

ყოველ წელს, როცა ტემპერატურა დაბალ ნიშნულამდე ეცემა, ჩრდილოეთის განედებზე მცხოვრები ხალხი მყუდრო თავშესაფრებში ვიკეტებით. ზამთრობით თანავუგრძნობთ და საკვებსაც ვუყრით ჩიტებსა და ციყვებს, რომლებიც ძლიერ ყინვაში გარეთ არიან, მაგრამ არასოდეს ვფიქრობთ სხვა ნაკლებად მიმზიდველ არსებებზე, მაგალითად, მწერებსა და ობობებზე, რომლებსაც ზაფხულში ეზოებსა და ტყეებში ვხვდებოდით.

გაზაფხულზე ისინი ისევ გამოჩნდებიან, რაც იმას ნიშნავს, რომ ცივ ზამთარს რაღაც საშუალებით გადაურჩნენ. მაინც როგორ უძლებენ ეს არსებები ძლიერ ყინვას ბეწვისა და ბუმბულის გარეშე?

დაბალი ტემპერატურის დროს სიცოცხლეს საფრთხეს სიცივე კი არა, ყინული უქმნის. უჯრედები და სხეულები უმეტესად წყლისაგან შედგება. ამდენად, ყინული სასიკვდილო საფრთხე ხდება, რადგან მისი წარმოქმნა უჯრედებს შიგნით და გარეთ სითხის ბალანსს არღვევს, რაც მათ შეკუმშვასა და ქსოვილების შეუქცევად დაზიანებას იწვევს.

მწერებმა სხვადასხვა გზა გამონახეს გაყინვის თავიდან ასაცილებლად. ერთ-ერთი სტრატეგია ზამთრისგან გაქცევაა. მაგალითად, პეპელა მონარქი (Danaus plexippus) სამხრეთის ქვეყნებში მიფრინავს. ეს პრობლემის კარგი გადაწყვეტაა, თუმცა მისი გამოყენების საშუალება ყველას არა აქვს. მწერების უმეტესობა ადგილზე რჩება და იძულებულია სხვა გზები ეძებოს, რომ გადარჩეს.

გაყინვას რომ გადაურჩნენ, ისინი თოვლის საფარს ქვემოთ ხვრელებსა და სოროებში მიძვრებიან ან, ზოგიერთი მატლის მსგავსად, ზამთარს იმ ტბებისა და გუბეების ფსკერზე ატარებენ, რომლებიც მთლიანად არ იყინება. მაგრამ არიან მწერები და სხვა ცხოველები, რომლებიც ყინვისგან თავს ბიოქიმიური საშუალებებით იცავენ და ანტიფრიზს აწარმოებენ.

პირველი ცხოველური ანტიფრიზი ამჟამად ილინოისის უნივერსიტეტის თანამშრომელმა ართურ დე ვრისმა და მისმა კოლეგებმა რამდენიმე ათწლეულის წინ, არქტიკული თევზების სისხლის პლაზმაში აღმოაჩინეს. ოკეანის წყალი, რომელიც ანტარქტიდას აკრავს, საკმარისად მარილიანია, რომ ტემპერატურის ნულს ქვემოთ რამდენიმე გრადუსით დაცემის შემთხვევაშიც კი არ გაიყინოს. ეს წყლები ყინულის უამრავი პაწაწინა ნამსხვრევითაა სავსე, რაც თევზებს ყლაპვისას, ცხადია, საფრთხეს უქმნის, რადგან შეიძლება ნაწლავებში ყინულის წარმოქმნას შეუწყოს ხელი და მთლიანად თევზიც გაყინოს. ამდენად, არის რაღაც, რაც ყინულის ნამსხვრევების ზრდას ხელს უშლის.

ამ მოვალეობას თევზის ანტიფრიზული ცილა ასრულებს. ნოტოთენიოიდების ოჯახის თევზების 120 სახეობის ქსოვილები და სისხლი ანტიფრიზითაა სავსე. ანტარქტიდის წყლებში თევზების უმრავლესობა ანტიფრიზს იყენებს. ყინულიან წყლებში გადარჩენისა და გამრავლების უნარი შთამბეჭდავია, თუმცა ხმელეთზე მწერებს სიცოცხლისათვის ბრძოლა ბევრად უფრო დაბალ ტემპერატურებზე უხდებათ.

ზოგი მათგანი, მაგალითად, თოვლის რწყილები (Hypogastrura harveyi და Hypogastrura nivicola), ზამთარშიც აქტიურია. ეს მწერები ნამდვილი რწყილები კი არა, კუდით მხტომელები, პრიმიტიული უფრთო არსებებია, რომლებიც დიდ მანძილზე კუდის გამოყენებით ხტიან. ონტარიოს შტატის ქალაქ კინგსტონის კუინის უნივერსიტეტის თანამშრომლებმა ლორი გრემმა და პიტერ დეივისმა ანტიფრიზული ცილები თოვლის რწყილებშიც აღმოაჩინეს. ამ ცილებსაც მარტივი განმეორებადი სტრუქტურა აქვს. ისინი ყინულს ეკვრიან და კრისტალების ზრდას უშლიან ხელს.

თოვლის რწყილის ანტიფრიზული ცილების შემადგენლობა სხვა მწერებში აღმოჩენილი ანტიფრიზული ცილების სტრუქტურისაგან სრულიად განსხვავებულია. ამ მხრივ განსხვავებულია აგრეთვე ცეცხლოვანი ხოჭო (Pyrochroidae Latreille) და Choristoneura. ყველა ამ მწერის ანტიფრიზი, თავის მხრივ, განსხვავდება ანტარქტიდის თევზებში აღმოჩენილი ანტიფრიზისაგან. ყოველი ამ ცხოველის ანტიფრიზი ცალკე ევოლუციური მიგნებაა.

ამას გარდა, მწერების გამომგონებლობა ანტიფრიზზე უფრო შორს მიდის. ბიოლოგებმა ექსტრემალურად დაბალი ტემპერატურების გაძლების კიდევ ერთი საშუალება აღმოაჩინეს. ზოგი მწერი, მაგალითად, ალასკის ხოჭო, იყინება, მაგრამ არ კვდება. ასეთ შემთხვევებში გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს გაყინვისაგან (შემდეგ კი გალღობისაგან) მიღებული ზიანის მინიმუმამდე დაყვანას.

ადამიანის ორგანოების დიდი ხნით შენახვისას წარმოიშობა პრობლემა, რომელიც ამ ცხოველებმა წარმატებით გადაჭრეს. როგორ შეიძლება ქსოვილი დიდი ხნის განმავლობაში გაყინული იყოს, შემდეგ კი დაუზიანებლად გალღვეს?

მეცნიერები ახლა ცდილობენ გაარკვიონ, თუ როგორ შეიძლება ცხოველთა სამყაროს გამოცდილების საოპერაციო ოთახებში გადატანა.

შონ კეროლი ესსე

სტატიის მისამართი: http://24saati.ge/index.php/category/society/science/2010-02-09/3407.html