Крижані риби втратили кров'яно-червоний колір, але вижили з більшими серцями
1600 кілометрів на північ від Антарктиди та 2500 на південний захід від мису Доброї Надії є найбільш ізольованою точкою суші на планеті. Віддалений острів Буве лежить побитий морозним вітром та вічною зимою. Вони не живуть людьми, лише істотами, пристосованими до сильних холодів. У 1928 році зоолог Дітлеф Рустад, який був частиною норвезької експедиції з проголошення Буве базою для китобійного промислу, спіймав дивовижну рибу: у неї не було луски, вона була дуже блідою (місцями навіть напівпрозорою) і з видною щелепою. крокодила. Але перш за все, найнезвичайнішим було його зябра. Замість того, щоб бути червоними, як вино, вони були білуватими, як ваніль. Коли Рустад розрізав рибу, він побачив, що її кров прозора. «Farvelöst Blood», - писав він у своєму зошиті. «Безбарвна кров».
Коли Антарктида почала відокремлюватися від решти світу і рухатися на південь, навколишня вода помітно охолола
Крижані риби - єдині хребетні, у яких немає еритроцитів або гемоглобіну - білка, який надає крові колір і несе кисень по всьому тілу. Та навіть при цій тотальній анемії вони не страждають від наслідків, оскільки кисень розчиняється безпосередньо в плазмі. Секрет його еволюції пов’язаний з історією Антарктичного океану. Коли Антарктида почала відокремлюватися від решти світу і рухатися на південь, навколишня вода помітно охолола. Зі зниженням температури води розчинність кисню зростає, а отже, потреба в гемоглобіні стає нижчою. Крім того, менша кількість еритроцитів зменшує в’язкість крові і, як наслідок, витрати енергії. Це загальна тенденція в крижаних водах, але випадок крижаних риб, безсумнівно, винятковий і екстремальний.
Нещодавно біологи виявили, що ваш геном все ще зберігає форми, що нагадують гени гемоглобіну. Протягом еволюції, будучи відносно необхідними для виживання в насиченому киснем льодовиковому середовищі, вони накопичували мутації, які спотворювали білок. Зрештою, це було не зовсім корисною зміною: кров крижаних риб може нести лише 10 відсотків більшості кисню більшості риб. Деякі вчені припускають, що втрата гемоглобіну, хоча і не смертельна, є поганою адаптацією. На щастя, у них є трюки, щоб протидіяти цьому дефіциту: дуже великі (і щільні) серця та судини, великі обсяги циркулюючої крові та великий серцевий викид для накачування. Ваша кров менш в'язка, завдяки відсутності еритроцитів, тече на повній швидкості при низькому тиску.
Деякі вчені припускають, що втрата гемоглобіну, хоча і не смертельна, є поганою адаптацією
Нейтральні (або нейтралізовані) зміни можуть залишитися, але ті, які насправді сприяє природний відбір, - це ті, що мають певну адаптаційну перевагу. Незважаючи на те, що води, де вони мешкають, наближаються до температури -2 ° C, крижана риба здатна виживати і плавати, не замерзаючи. Коли море починає скам'яніти, його кров продовжує текти. Багато видів риб в Антарктичному океані, включаючи крижані риби, виробляють антифризи, коли температура опускається нижче температури замерзання прісної води. Ці білки зв’язуються з кристалами льоду і перешкоджають їх зростанню. Таким чином клітини не руйнуються або кров замерзає. Поява антифризу - це позика стародавнього гена, який випадково дублювався. Одна копія залишалася стабільною, але інша накопичила низку мутацій, які в підсумку надали їй функцію антифризу. В історії еволюції поява чогось нового із чогось старого є постійною.
Поява антифризу - позика древнього гена, який випадково продубльований
Зміна клімату не віщує антарктичним рибам, а тим більше крижаним рибам. Вони більш чутливі до змін температури, ніж червонокровні риби. Вони не витримують спеки. Крім того, підвищення температур призводить до збільшення кислотності океану і, як результат, дисбалансу в екосистемах та харчових мережах. Його продовольча база буде повністю постраждала, а його смерть ближче. Крижані риби пристосувалися до одного з найсуворіших середовищ на Землі, втрачаючи червоний колір своєї крові по дорозі, але виживаючи з більшими серцями. В умовах лиха їх кров ніколи не охолоджувалась. Вони пережили екстремальне життя, знавці життя під льодом. Його природна історія розповідає про адаптацію до морозного холоду ... будемо сподіватися, що сценарій не зміниться.
Оскар Кузо (@oscarcuso) - біолог, режисер і сценарист документальних фільмів про природу, науку та історію. Він працював у різних серіалах та художніх фільмах для таких мереж, як BBC, National Geographic або TVE.
Природні історії - це розділ, присвячений науковим курйозам живих істот. Серія репортажів, де оповідаються історії, що оточують флору та фауну, від їх легенд та уявлень про безумство до найновіших відкриттів. Подорож від міфу до науки, щоб відкрити дива дикого світу. Назва розділу грає у множині, щоб перетворити Натуральну історію - класичну концепцію біології - на історії, оповідання, розповіді ... в Натуральні історії.