Команда вчених відкрила секрет надзвичайної здатності золотої рибки, карася, виробляти алкоголь як вид пережити сувору зиму під замерзлими озерами.

риби

Люди та більшість інших хребетних тварин гинуть за кілька хвилин без кисню. Тим не менше, золоті рибки та їх дикі родичі, карасі, можуть вижити днями, навіть місяці у безкисневій воді на дні крижаних ставків.

Протягом цього часу, риба здатна перетворювати анаеробно вироблену молочну кислоту в етанол, який потім дифундує через зябра в навколишню воду і запобігає небезпечному накопиченню молочної кислоти в організмі.

Зараз виявлено молекулярний механізм цієї надзвичайно незвичної здатності, яка є унікальною серед хребетних та найчастіше пов’язана з пивними дріжджами та опублікована в журналі Nature.

Мутація, яка дозволяє направляти метаболічні субстрати з утворенням етанолу

Команда з університетів Осло та Ліверпуля показала це м’язи золотих рибок і карасів містять не тільки звичні, але і два набори білків зазвичай використовується для розкладання вуглеводів до розщеплення в мітохондріях клітини - ключовий етап у виробництві енергії.

Хоча один набір цих білків здається дуже схожим на набір інших видів, другий набір сильно активується відсутністю кисню і показує мутація, яка дозволяє направляти метаболічні субстрати до утворення етанолу поза мітохондріями.

Інші генетичні аналізи свідчать про це два набори білків виникли як частина цілої події розмноження геному у спільного предка золотих рибок і карасів близько 8 мільйонів років тому.

Концентрація алкоголю

Майкл Беренбрінк, еволюційний фізіолог з Ліверпульського університету, пояснює у своєму виступі, що протягом цього часу ці риби проводять у виснаженій киснем воді в покритих льодом ставках, що може проживати кілька місяців у північноєвропейському середовищі існування., концентрація алкоголю в карасях може досягати більше 50 мг на 100 мілілітрів.

Ця концентрація алкоголю, яка перевищує межу дозволеного в цих країнах алкоголю, на думку Беренбринка, все-таки краща за молочну кислоту, яка є кінцевим продуктом метаболізму для інших хребетних, включаючи людей, коли їм не вистачає кисню.

Зі свого боку Кетрін Елізабет Фагернес з Університету Осло пояснює, що це дослідження робить підкреслити роль дублювання в усьому геномі в еволюції біологічної новизни та адаптації видів до негостивного середовища.

Виробництво етанолу, як пояснив Фагернес, дозволяє Карась - єдиний з виживаних видів риб і використовувати ці суворі умови, уникаючи тим самим конкуренції та уникаючи хижацтва інших видів риб, з якими вони зазвичай взаємодіють у кисневих водах. "Це не дивно," додав він, "двоюрідний брат карася ", золота рибка," одна з найбільш стійких домашніх тварин під опікою людини".