Секрет кроется в их крови, схожей по составу с антифризом.
Северные леса Канады и Аляски имеют одни из самых резких температурных диапазонов на Земле. В этих регионах летние дни длятся до 24 часов, а температура может достигать 32 градуса по Цельсию. С другой стороны, зимний сезон приносит одни из самых низких температур на планете: около -46 градусов по Цельсию.
Это зимний мир, в котором животным приходится выживать. Земноводным, как и лягушкам, приходится переносить интенсивную, продолжительную, железно-холодную субарктическую зиму в состоянии спячки. На Аляске обитает древесная лягушка (Lithobates sylvaticus), амфибия длиной менее трех дюймов (7,62 сантиметра) с кожей толщиной с бумагу, известная как единственная лягушка, живущая к северу от Полярного круга.
Большинство лягушек переживают северные зимы, находясь глубоко под водой, в озерах, ручьях и прудах. В этот период они холодны и находятся в состоянии покоя, но температура их тела не опускается ниже точки замерзания. У лесных лягушек другая стратегия выживания в суровую зиму. Эти животные впадают в спячку, укрывшись в лиственной подстилке. Вместе с пухом и лежащим сверху снегом листья обеспечивают некоторую защиту от сильного холода. Это означает, что лесные лягушки не защищены от минусовых температур, как если бы они выбрали подводную стратегию.
В исследовании, проведенном Доном Ларсоном из Университета Аляски в Фэрбенксе, группа исследователей изучала, как эти лягушки меняют свою физиологию, чтобы переносить долгие и чрезвычайно холодные зимние месяцы. Они обнаружили, что в этот сезон древесные лягушки замерзают до 60% своего тела.
В это критическое время у лесных лягушек останавливается сердцебиение. Этот удивительный прием позволяет лягушкам стать активными очень рано весной, поскольку земля оттаивает и прогревается быстрее, чем покрытые льдом озера. Недавно активные древесные лягушки могут спариваться и откладывать яйца в небольших прудах или бассейнах с талой водой, которые высыхают к середине лета. С другой стороны, лягушкам, спящим под водой, требуется больше времени, чтобы стать активными, поэтому им приходится размножаться позже. Это потому, что им нужна постоянная вода, которая не высыхает.
Большинству животных необходимо защищаться от любых условий, которые могут заморозить их плоть. Заморозка настолько опасна, что может повлиять на организм животного несколькими способами.
Во-первых, кристаллы льда, образующиеся внутри тела, могут проколоть кровеносные сосуды. Во-вторых, замороженная кровь не имеет механизма доставки кислорода и питательных веществ к органам, что приводит к серьезным метаболическим нарушениям. Наконец, лед может повредить клетки, вытягивая воду и вызывая обезвоживание из-за сломанных клеточных стенок, что является формой повсеместного и смертельного внутреннего повреждения.
Тем не менее, древесные лягушки научились замерзать на срок до восьми месяцев в году. Они совершили, казалось бы, биологическое чудо. Когда на коже лесной лягушки начинают образовываться кристаллы льда, запускается реакция адреналина, очень похожая на реакцию борьбы или бегства у млекопитающих. Лягушка в ответ наполняет свой кровоток сахаром, который действует как антифриз и защищает клетки.
У среднестатистического человека нормальный уровень сахара в крови составляет 90 микрограмм на 100 миллилитров крови. У замерзшей лесной лягушки уровень сахара в крови в 450 раз выше. Такое количество могло бы убить человека много раз, но это ключ к выживанию лягушек, поскольку их метаболизм практически останавливается.
Другие новости по теме...
