Vědci zjistili, že tato arktická ryba je nacpaná až po žábry nemrznoucí směsí: ScienceAlert

Vědci zjistili, že tato arktická ryba je nacpaná až po žábry nemrznoucí směsí: ScienceAlert

V hořce studené lázni mořské vody, mezi tyrkysovými rameny vzdáleného grónského ledovce, chytili vědci arktickou rybu s tělem vysoce odolným vůči mrazu.

U pobřeží východního Grónska, kde byla tato nedospělá ryba ulovena, mořské proudy pravidelně klesají pod 0 stupňů Celsia.

Tyto mrazivé teploty stačí ke zmražení krve ryb zvyklých na tropy. Ale polární ryby mají v rukávu tajemství. Mnohým protékají žilami nemrznoucí proteiny.

Když výzkumníci sekvenovali RNA arktických ryb, pestrého hlemýždě (Liparis Gibbus), zjistili, že druh byl nabitý až k žábrám nemrznoucími proteiny.

„Podobně jako nemrznoucí směs ve vašem autě udržuje vodu v chladiči před zamrznutím při nízkých teplotách, některá zvířata vyvinula úžasné mechanismy, které jim zabraňují zamrznout, jako jsou nemrznoucí proteiny, které zabraňují tvorbě ledových krystalků,“ říká biolog David Gruber z City University of New York.

“Už jsme věděli, že tento drobný šnek, který žije v extrémně studených vodách, produkoval nemrznoucí proteiny, ale neuvědomili jsme si, jak přeplněný těmito proteiny je – a množství úsilí, které vynakládá na výrobu těchto proteinů. “

dotyčné ryby L.gibbus, je také známý jako puntíkovaný hlemýžď, pojmenovaný podle černých skvrn na jeho hnědém, ochablém těle.

Na povrchu je to docela nenápadný druh. Ale uvnitř je to plné překvapení.

Grónský ledovec, kde byl nalezen hlemýžď. (Peter Kragh)

V roce 2019 byl nalezen pestrý hlemýžď ​​zářící zeleně a červeně – první polární ryba, která kdy biofluoreskla, a první příklad jediného druhu fluoreskujícího ve dvou barvách.

Nyní sekvenování RNA odhalilo další tajemství plžů.

Mezi všemi tisíci transkriptů sekvenovaných u arktických druhů našli vědci několik transkriptů, které kódují nemrznoucí proteiny, z nichž všechny byly vysoce exprimovány.

Ve skutečnosti jeden přepis patřil mezi nejvíce vyjádřené z celé skupiny – vysoko v horním 1 procentu.

V oblasti genetiky je „přepis“ RNA kopie části DNA. Dává buňce instrukce, jak produkovat určité proteiny.

Tak vysoká exprese nemrznoucích transkriptů naznačuje, že hlemýžď ​​klade na tyto proteiny přednost. Jsou pravděpodobně klíčové pro přežití v teplotách pod nulou.

Nemrznoucí proteiny, které se vážou na led, byly nalezeny v mnoha dalších polárních a subpolárních rybách, stejně jako u některých plazů, hmyzu a rostlin.

U ryb se předpokládá, že tyto proteiny produkované játry zabraňují přílišnému růstu ledových zrn nebo jejich hromadění uvnitř buněk a tělesných tekutin, kde by mohly překážet.

Nejvíce exprimovaný nemrznoucí protein u plžů je relativně slabý ve srovnání s ostatními druhy nemrznoucích směsí protein, ale stále by mohl hrát důležitou roli při zachování fungování biologie ryb.

Směs slabších a silnějších proteinů by ve skutečnosti mohla spolupracovat a poskytnout hlemýžďům teplotní odolnost, kterou potřebují k životu v tak hořkých vodách.

Například, zatímco některé nemrznoucí proteiny nemusí být dostatečně silné, aby zabránily růstu ledových zrn v krvi, mohly by pomoci transportovat nenasycené lipidy, které při cestování cévami vyžadují specifické teploty.

Autoři jako takové tvrdí, že jejich nálezy mezi hlemýždi zvyšují možnost, „že slabá nebo kombinatorická nemrznoucí aktivita by mohla být prospěšná“ pro arktické ryby.

Teď je to alespoň výhodné.

„Od poloviny 20. století se teploty v Arktidě zvyšovaly dvakrát rychleji než ve středních zeměpisných šířkách a některé studie předpovídají, že pokud bude arktický mořský led nadále ubývat tímto současným tempem, v létě bude Severní ledový oceán převážně ledový. zdarma během příštích tří desetiletí,“ varuje spoluautor John Sparks, kurátor Amerického muzea přírodní historie.

„Arktická moře nepodporují vysokou rozmanitost druhů ryb a naše studie předpokládá, že s rostoucími teplotami oceánů se mohou specialisté žijící v ledu, jako je tento hlemýžď, setkat se zvýšenou konkurencí druhů s mírnějším podnebím, které dříve nebyly schopny přežít v těchto vyšších severních oblastech. zeměpisné šířky.”

Ten osamělý grónský ledovec tu nemusí být v celé své velikosti už mnohem déle. Kdo ví, co se stane s rybou plavající se v jejím stínu.

Studie byla zveřejněna v Evoluční bioinformatika.

Leave a Reply

Your email address will not be published.