Broasca de lemnLithobates sylvaticus) este un amfibian din ordinea anurilor, care se remarcă printre aceste creaturi pentru toleranța sa la temperaturi extrem de scăzute.
Acest lucru se datorează faptului că aceste broaște pot supraviețui anotimpurilor în care suferă o înghețare parțială a două treimi din apa conținută în corpul lor. Din acest motiv, este una dintre speciile pe care știința le-a numit „Extremofile”.
Unde trăiește broasca de lemn?
Aceasta este cea mai nordică broască din lume, cu un habitat care se extinde prin pădurile boreale și estice de foioase din America de Nord. Astfel, are o gamă care variază de la statul Georgia până la Canada și cercul polar polar.
Această specie supraviețuiește temperaturilor înghețate de până la -16 grade și suportă o perioadă de congelare de două luni la -4 grade.
Care este strategia broaștei de lemn pentru a supraviețui înghețului?
Broaștele de lemn previn înghețarea datorită crioprotectoarelor. Acestea sunt substanțe care funcționează prin reducerea temperaturii la care fluidele corpului tău îngheață. Vă puteți imagina că funcționează într-un mod analog fluidului antigel din sistemul mașinii dvs.
Principalii compuși în supraviețuirea prin înghețarea broaștei de lemn sunt doi:
- Uree, care se acumulează în corpul tău în timpul toamnei și începutul iernii.
- Glucoză, care este mobilizat rapid și copios din depozitele de glicogen din ficat, ca răspuns direct la temperaturi scăzute.
Crioprotectoarele limitează cantitatea de gheață care se formează de fapt pe corp oriunde. Cu cât se poate acumula mai mult din solutul crioprotector, cu atât se va forma mai puțină gheață și, prin urmare, cu atât mai puțin stres va fi asupra celulelor și țesuturilor.
Dar funcțiile corpului broaștei de lemn?
Este ușor să ne imaginăm că, cât durează înghețul, broasca încetează să mai respire și inima nu mai bate complet zile sau săptămâni.
De fapt, în perioada lor de hibernare, toate procesele fizice la broaște, de la activitatea metabolică la producerea deșeurilor, sunt aproape complet oprite.
Un ciclu care se repetă
Interesant este faptul că experții care au studiat această specie afirmă că broaștele, în viața lor sălbatică, sunt susceptibile să experimenteze mai multe episoade de îngheț / dezgheț pe parcursul unei ierni.
Acest lucru este posibil, deoarece aceste broaște păstrează o reacție substanțială la:
- Sinteza glucozei. De fapt, aceste animale rămân într-o stare hiperglicemiantă mult timp după decongelare.
- O acumulare de niveluri ridicate de crioprotectoare în țesutul cerebral.
Experții raportează că de fiecare dată când crește temperatura ambiantă și se topeste gheața, broaștele se dezgheță.
Astfel, apa curge încet în celule, sângele începe să circule din nou, iar broasca reînvie. În laborator, gheața de pe corp se dezgheță în aproximativ 20 de minute și durează încă 20 până la 30 de minute până când inima ta începe să bată.
În sălbăticie, când în sfârșit vine primăvara și decide să rămână, broaștele sar afară nevătămate. Fără îndoială, specia beneficiază de acest „timeout” din cauza înghețului, deoarece prin reducerea metabolismului său, crește-ți șansele de supraviețuire în lunile lungi de iarnă.
Când este înghețată, broasca de lemn intră într-o stare de animație suspendată, caracterizată printr-o încetare a funcțiilor vitale, cum ar fi lipsa bătăilor inimii, circulația sângelui, respirația, activitatea creierului și mișcarea.
Un viitor pentru medicină?
Trebuie remarcat faptul că există speranță că știința medicală poate copia într-o zi tehnica broaștei de lemn pentru a ajuta transplanturile de organe umane.
În prezent, medicii au la dispoziție doar câteva ore pentru a transfera un organ donat unui pacient în viață înainte ca pacientul să fie deteriorat prea grav. Congelarea organelor nu este o opțiune, deoarece celulele se deshidratează.
Dincolo de a fi un subiect fascinant, capacitatea de a îngheța și dezgheța organele și țesuturile vii fără a le deteriora are implicații potențiale profunde pentru domenii precum transplantul de organe.
Dacă am putea îngheța organele umane, chiar și pentru o perioadă scurtă de timp, am fi o descoperire pentru știință și medicină. Acest lucru ar permite transportul de organe către întreaga lume, ceea ce ar îmbunătăți foarte mult procesul de donație.