Серце жаби взимку зупиняється
Як зимують жаби? Серце жаби зупиняється і запускається знову навесні.
Rana sylvatica - деревна жаба зимує на Алясці так: вона замерзає взимку до такої міри, що стає схожа на крижинка. Перебуваючи в замороженому стані, жаба не дихає, серце жаби і її кровообіг зупиняються, вона не може рухатися. 1 Однак з настанням весни жаба «відтає» і повертається до нормального життя. Дуже малоймовірно, що таке вміння могло розвинутися спонтанно, за збігом обставин. Для того щоб змусити серце жаби і її системи знову функціонувати, необхідно задіяти надзвичайно складну генетичну програму.
Доросла особина деревної жаби, яка в довжину досягає всього близько 8 см, має незвичайне забарвлення голови, що нагадує чорну маску. Такі жаби живуть у Канаді і Сполучених Штатах Америки - від Аляски до Алабами 2. На Алясці деревні жаби живуть у найрізноманітніших умовах - на пасовищах, в лісах, торф'яних болотах 3 і тундрі 4. Деревна жаба - одна з трьох видів жаб, що живуть за північним полярним колом.
Температура тіла цього холоднокровні земноводного прагне до температури навколишнього його середовища, що характерно для амфібій. 5
Як зимують жаби?
Що мешкають тут тварини по-різному переживають такі надзвичайно холодні зими. Більшість птахів мігрує до країн з більш теплим кліматом. Інші тварини пересуваються по території парку, оскільки їхнє тіло має достатню теплоізоляцією, що захищає від замерзання. Однак деревна жаба не уникає холодів і не бореться з ними, жаба взимку залишається вдома. Ще до приходу зими її печінку запасається глюкозою. Коли деревна жаба починає замерзати, печінку випускає в кровотік велику кількість глюкози 7. велика частина якої надходить в клітини тіла жаби і грає роль своєрідного антифризу, запобігаючи їх замерзання. 8
Підготувавши своє серце і все тіло до зими, жаба знаходить в землі невелике чашеобразное поглиблення, що залишилося від кореневища будь-якого рослини, для забезпечення теплоізоляції, вистілая його поверхню сухою травою і гілочками. Потім жаба заривається в своє укриття і впадає в зимову сплячку. Сніг, що покриває цю «барліг», забезпечує додаткову теплоізоляцію і захищає взимку жабу від надзвичайно низької температури. 9
У жаби взимку близько 35-45% рідини в тілі замерзає 10. Цей позаклітинний лід, в основному, міститься під шкірою і між м'язами 1. Завдяки цьому жаба стає твердою, як шматок льоду. Більшість таких жаб-ледишек переживають зиму на Алясці в нірках, на рівні земної поверхні. 11
З приходом весни деревна жаба закінчує своє воістину дивовижне перетворення. Всього за кілька годин заморожене тіло жаби оживає: відновлюються нормальне дихання, серцебиття, кровообіг, а також робота мозку і всіх функціональних систем. Жаба знову може рухатися, стрибати і спаровуватися. 12
Деякі прихильники теорії еволюції заявляють, що деревна жаба - загадка природи - своєрідний Ріп Ван Вінкль тваринного світу. 13
Надзвичайна здатність деревної жаби відновлюватися після замерзання змушує деяких учених вірити в те, що і людський організм або, принаймні, окремі його органи можна заморожувати, а потім повертати до життя. 13 Можливо це чи ні - ми побачимо в майбутньому.
Генетична програма деревної жаби була створена таким чином, щоб дозволити їй успішно існувати в умовах екстремального клімату. Без своєї здатності «відтавати» деревна жаба не змогла б жити в цьому регіоні. Вчені виявили кілька способів, за допомогою яких деревна жаба виконує цей незвичайний «трюк». 14
Деякі деталі: створений вид жаб і морозостійкість
Існує кілька видів жаб, здатних переносити низьку температуру. Це відбувається завдяки одному унікальному гену, який відповідає за кодування білка з 390 амінокислот, виявленому в печінці Rana sylvatica (лісова жаба), Pseudacris crucifer (берегова квакша) і Hyla versicolor (мінлива квакша). Жаби, не здатні переносити морози, цього гена не мають. 1 Морозостійкі види жаб відбуваються з двох різних сімейств - Hylidae (деревні жаби) і Ranidae (жаб'ячі) з підряду Neobatrachia загону Anura (безхвості земноводні) 2. Однак більшість представників даних родин не здатна до виживання при низьких температурах.
Як це характеризує першу жабу, створену близько шести тисяч років тому? Чи існував один спочатку «створений рід» жаб, представлений сьогодні підрядів Neobatrachia, з якого виникли сучасні морозостійкі види жаб, і чи означає це, що інші представники сімейства втратили цю здатність? Це можливо. Факт гібридизації багатьох видів жаб дозволяє нам припускати, що «створений рід» жаб знаходиться на рівні сімейства або навіть більш високому рівні.
Всі жаби мають надзвичайною подібністю, що ускладнює їх класифікацію. За словами деяких дослідників, «все жаби характеризуються обмеженою морфологічної варіативністю». 3 Нечіткий характер подібних елементів у багатьох родинах жаб підряду Neobatrachia пояснює наявність декількох різних систем їх класифікації. В одній статті про жаб було відзначено: «Взаємозв'язки між родинами жаб все ще знаходяться під питанням». 4
Можливо, різноманітність сучасних видів жаб обумовлено тим, що деякі їх види вижили за межами Ноєвого ковчега, про що свідчить велика географія проживання родин жаб на планеті.