John Roach για το National Geographic News
20 Φεβρουαρίου 2007
Οι συνεχείς εναλλαγές κρύου – ζέστης στις θερμοκρασίες του χειμώνα ίσως να είναι σημάδια της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Οι βάτραχοι όμως του είδους Lithobates sylvaticus, αντιμετωπίζουν αυτή την αβεβαιότητα με στυλ, σύμφωνα με έναν ειδικό στα αμφίβια
Σύμφωνα με τον Kenneth Storey, έναν καθηγητή βιοχημείας στο πανεπιστήμιο Carleton της πόλης Ottawa του Καναδά, οι βάτραχοι βρίσκονται όλη την ώρα σε μία εναλλαγή ψύξης-απόψυξης .
Μερικά ζώα μεταναστεύουν σε θερμότερα κλίματα και άλλα κρύβονται βαθιά στην γη όπου κοιμούνται μέχρι την άνοιξη. Αντιθέτως οι βάτραχοι αναζητούν κάλυψη κάτω από φύλλα κοντά στην επιφάνεια του νερού όπου παγώνουν και ξεπαγώνουν μαζί με το περιβάλλον.
Στο εργαστήριό του ο Storey υπέβαλε τους βατράχους σε πολλές εναλλαγές κατάψυξης – απόψυξης χωρίς να διαπιστώσει αρνητικές επιπτώσεις. “Αυτό συμβαίνει συνεχώς στους βατράχους στη φύση”, ανέφερε ο Storey.
“Έχουμε συνεχώς θερμές περιόδους και το χιόνι λιώνει και μετά ξαφνικά ο βόρειος άνεμος επιστρέφει και οι θερμοκρασίες φτάνουν τους -10 και -15 βαθμούς κελσίου. Οι βάτραχοι όμως είναι μια χαρά”.
“Επομένως τόσο στη φύση, όσο και στο εργαστήριο οι βάτραχοι τα καταφέρνουν”.
Βάτραχοι που παγώνουν
Ο Storey μελετά τους μοριακούς μηχανισμούς που επιτρέπουν στους βατράχους να παγώνουν και να ξεπαγώνουν. Ελπίζει πως μια μέρα οι γιατροί θα μπορέσουν να αντιγράψουν αυτή την τεχνική για να βοηθήσουν τη μεταμόσχευση ανθρωπίνων οργάνων.
Στην παρούσα φάση οι γιατροί έχουν στη διάθεσή τους λίγες ώρες μόνο για να μεταφέρουν το όργανο στον ασθενή πριν αυτό αρχίσει να καταστρέφεται. Η κατάψυξη των οργάνων δεν είναι εφικτή διότι τα κύτταρα αφυδατώνονται.
Όταν οι πρώτοι παγοκρύσταλλοι καταφθάνουν, το δέρμα των βατράχων παγώνει. Ο βάτραχος γίνεται σκληρός και τραγανός. “Αν ρίξουμε έναν κάτω, τότε παράγεται ένας χαρακτηριστικός ήχος” , όπως αναφέρει ο Storey.
Εξειδικευμένες πρωτεΐνες στο αίμα τους γνωστές ως νουκλεοπρωτεΐνες, έχουν ως αποτέλεσμα να παγώνει πρώτο το νερό που υπάρχει στο αίμα. Με τη σειρά του, αυτός ο πάγος απορροφά το περισσότερο νερό από τα κύτταρα του βατράχου.
Την ίδια στιγμή το συκώτι του βατράχου αρχίζει να παράγει γλυκόζη (ένα είδος ζάχαρης), η οποία συγκεντρώνεται μέσα στα κύτταρα και τα υποστηρίζει.
Το σακχαρώδες διάλυμα που έχει συγκεντρωθεί, δεν επιτρέπει στο επιπλέον νερό να διαφύγει από τα κύτταρα του βατράχου, κάτι που μπορεί να τα καταστρέψει.
Ο Storey εξηγεί: “ Μέσα στα κύτταρα δεν υπάρχει νερό. Είναι όλα εντελώς αφυδατωμένα, μαζεμένα μέσω ωσμωτικών διεργασιών και γεμάτα τεράστιες ποσότητες ζάχαρης”.
Οι άνθρωποι δεν έχουν αυτές της νουκλεοπρωτεΐνες. Έτσι όταν το δέρμα μας παγώνει, προκαλούνται κρυοπαγήματα, γεγονός που απορροφά όλο το νερό από τα κύτταρά μας και τα καταστρέφει, κάτι που είναι θανατηφόρο.
“Ακόμα και αν απομακρυνθεί όλος αυτός ο πάγος, είναι πολύ αργά και τα κύτταρα έχουν καταστραφεί μιας και δεν υπάρχει γλυκόζη”, σύμφωνα με τον Storey.
Αντιθέτως οι βάτραχοι περιέρχονται σε μία κατάσταση προσωρινής αδράνειας . Μέσα στα κύτταρά τους υπάρχει ένα παχύρρευστο σιρόπι γλυκόζης ενώ το νερό έξω από τα κύτταρα είναι παγωμένο.
“Μπορεί να παραμείνει σε αυτή την κατάσταση χωρίς να λειτουργούν ούτε η καρδιά, ούτε ο εγκέφαλος , ούτε τίποτα άλλο μέχρι να αποφασίσουμε να το ξεπαγώσουμε”. Αυτά δήλωσε την περασμένη Δευτέρα η επιστημονική συγγραφέας από τη Νέα Υόρκη, Mariana Gosnel, στη ραδιοφωνική εκπομπή Παλμός του Πλανήτη.
(Αυτή η είδηση καθώς και ο Παλμός του Πλανήτη, λαμβάνουν χορηγία απο το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών)
Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει και ο πάγος λιώνει, οι βάτραχοι αποψύχονται.
Το νερό επιστρέφει στα κύτταρα, το αίμα αρχίζει να τρέχει ξανά και ο βάτραχος “ξαναζωντανεύει”.
Εντός του εργαστηρίου ο πάγος λιώνει σε 20 λεπτά και μέσα σε 20 ή 30 λεπτά η καρδιά αρχίζει να χτυπάει, σύμφωνα με τον Storey.
“Aπό τη στιγμή που η καρδιά ξεκινά, αρχίζει την κυκλοφορία του αίματος και το ζώο αρχίζει να επανέρχεται, μετά αρχίζει να καταπίνει αέρα, να αναπνέει και έπειτα φεύγει με μικρά πηδήματα. Επομένως απαιτείται κάποιο χρονικό διάστημα για να επανέλθεις όταν έχεις καταψυχθεί”, είπε ο Storey.
Πολύ ζεστό;
Σύμφωνα με τον Storey, οι βάτραχοι αυτοί μπορούν να περάσουν απο αυτή τη διαδικασία ξανά και ξανά. Όταν επιτέλους έρχεται η άνοιξη για τα καλά, οι βάτραχοι πηδούν ανέμελα χωρίς κανένα πρόβλημα.
Οι υψηλότερες θερμοκρασίες όμως θα μπορούσαν να δημιουργήσουν πρόβλημα αν τα αμφίβια δεν παγώσουν το χειμώνα.
“Το πάγωμα τους βοηθάει να ρίξουν το μεταβολισμό τους και να επιβιώσουν κατά τη μακρά διάρκεια των μηνών του χειμώνα που δεν υπάρχει καθόλου τροφή” είπε ο Storey. (σχετικά: ''Ο αφανισμός των βατράχων συνδέεται με την υπερθέρμανση του πλανήτη'' (12 Ιανουαρίου 2006)
“Όμως οι βάτραχοι θα είναι μια χαρά εάν υπάρχει τροφή εκεί έξω, εάν τα έντομα εμφανιστούν νωρίς και ο χειμώνας είναι μικρότερος. Σίγουρα οι βάτραχοι θα γελάνε ή για την ακρίβεια θα κοάζουν”.
Πηγή: news.nationalgeographic.com
Μετάφραση:
Στέφανος Μπαλαμπάνης
