Ледените рибки загубиха кръвта си в червено, но оцеляха с по-големи сърца

1600 километра северно от Антарктида и 2500 югозападно от нос Добра надежда е най-изолираната точка на сушата на планетата. Отдалеченият остров Буве лежи бит от ледения вятър и вечна зима. Те не живеят хора, а само същества, приспособени към силен студ. През 1928 г. зоологът Дитлеф Рустад, който беше част от норвежка експедиция за обявяване на Буве за база за китолов, улови невероятна риба: тя нямаше люспи, беше много бледа (дори полупрозрачна на места) и с изпъкнала челюст като тази на крокодил. Но преди всичко най-необичайното беше хрилете. Вместо да са червени като вино, те бяха белезникави като ванилия. Когато Рустад направи дисекция на рибата, той видя, че кръвта й е прозрачна. „Farvelöst Blood“, пише той в бележника си. „Безцветна кръв“.

кръв

Когато Антарктида започна да се отделя от останалия свят и да се движи на юг, заобикалящата вода забележимо се охлади

Ледените риби са единствените гръбначни без червени кръвни клетки или хемоглобин, протеинът, който придава цвета на кръвта и пренася кислород в тялото. Въпреки това при тази тотална анемия те не страдат от последствия, тъй като кислородът се разтваря директно в плазмата. Тайната на неговото развитие е свързана с историята на Антарктическия океан. Когато Антарктида започна да се отделя от останалия свят и да се движи на юг, околната вода забележимо се охлади. С падането на температурата на водата разтворимостта на кислорода се увеличава и следователно търсенето на хемоглобин е по-ниско. В допълнение, по-малък брой еритроцити намалява вискозитета на кръвта и съответно енергийните разходи. Това е общата тенденция в ледените води, но случаят с ледените риби несъмнено е изключителен и екстремен.

Наскоро биолозите откриха, че геномът ви все още запазва форми, напомнящи гените на хемоглобина. По време на еволюцията, като са относително необходими за оцеляване в богата на кислород ледникова среда, те натрупват мутации, които изкривяват протеина. В крайна сметка това не беше точно полезна промяна: кръвта на ледени риби може да носи само 10 процента от кислорода на повечето риби. Някои учени предполагат, че загубата на хемоглобин, макар и да не е летална, е лоша адаптация. За щастие те имат трикове за противодействие на този дефицит: много големи (и плътни) сърца и кръвоносни съдове, големи обеми циркулираща кръв и висок сърдечен дебит за изпомпване. Кръвта ви, по-малко вискозна, благодарение на липсата на червени кръвни клетки, тече с пълна скорост при ниско налягане.

Някои учени предполагат, че загубата на хемоглобин, макар и да не е летална, е лоша адаптация

Може да останат неутрални (или неутрализирани) промени, но тези, които всъщност са благоприятни от естествения подбор, са тези с някакво адаптивно предимство. Въпреки факта, че водите, в които живеят, се доближават до температури от -2 ° C, ледените риби са в състояние да оцелеят и да плуват, без да замръзват. Когато морето започва да се вкаменява, кръвта му продължава да тече. Много видове риби в Южния океан, включително ледени риби, произвеждат антифризни протеини, когато температурите спаднат под точката на замръзване на прясна вода. Тези протеини се свързват с ледените кристали и предотвратяват растежа им. По този начин клетките не се разграждат или кръвта замръзва. Появата на антифриз е заем от древен ген, който случайно е дублиран. Едното копие остава стабилно, но другото натрупва редица мутации, които в крайна сметка му придават антифризната функция. В историята на еволюцията появата на нещо ново от нещо старо е константа.

Появата на антифриз е заем от древен ген, който случайно е дублиран

Изменението на климата не предвещава нищо добро за антарктическите риби и още по-малко за ледените риби. Те са по-чувствителни към промени в температурата от червенокръвните риби. Те не понасят жегата. Освен това повишаването на температурите води до повишаване на киселинността на океана и в резултат на това до дисбаланс в екосистемите и хранителните мрежи. Храната му ще бъде напълно засегната и смъртта му по-близка. Icefish са се приспособили към една от най-суровите среди на Земята, губейки червеното от кръвта си по пътя, но оцелявайки с по-големи сърца. Изправени пред беди, кръвта им никога не се охлаждаше. Те са оцелели от екстремен живот, експерти в живота под лед. Неговата естествена история разказва за адаптация към студения студ ... да се надяваме сценарият да не се промени.

Оскар Кусо (@oscarcuso) е биолог, режисьор и сценарист на документални филми за природата, науката и историята. Работил е в различни сериали и игрални филми за мрежи като BBC, National Geographic или TVE.

Природни истории е раздел, посветен на научните любопитства на живите същества. Поредица от доклади, в които се разказват историите, обграждащи флората и фауната, от техните легенди и лунатически концепции до най-новите открития. Пътуване от мита към науката, за да откриете чудесата на дивия свят. Заглавието на раздела играе множествено число, за да превърне Естествената история - класическа концепция за биологията - в истории, разкази, разкази ... в Природни истории.