Dřevěná žábaLithobates sylvaticus) je obojživelník řádu Anuranů, který mezi těmito tvory vyniká jeho odolnost vůči extrémně nízkým teplotám.
Je to proto, že tyto žáby mohou přežít období, během nichž trpí částečným zmrazením dvou třetin vody obsažené v jejich tělech. Z tohoto důvodu je jedním z druhů, které věda nazvala „Extremophilous“.
Kde žije rosnička?
Jedná se o nejsevernější žábu na světě s biotopem, který se rozprostírá v boreálních a východních listnatých lesích Severní Ameriky. Má tedy rozsah, který sahá od státu Georgia po Kanadu a polární kruh.
Tento druh přežije mrazivé teploty až -16 stupňů a vydrží dvouměsíční zmrazení při -4 stupních.
Jaká je strategie rosničky přežít zmrazení?
Dřevěné žáby zabraňují zmrazení díky kryoprotektantům. Jedná se o látky, které působí snížením teploty, při které vaše tělesné tekutiny zmrazí. Dokážete si představit, že fungují analogicky s nemrznoucí kapalinou v systému vašeho auta.
Hlavní sloučeniny pro přežití zmrazením žáby jsou dvě:
- Močovina, který se ve vašem těle hromadí během podzimu a začátku zimy.
- Glukóza, který je rychle a hojně mobilizován z jaterních zásob glykogenu, jako přímá reakce na nízké teploty.
Kryoprotektory omezují množství ledu, které se ve skutečnosti na těle tvoří kdekoli. Čím více kryoprotektivní rozpuštěné látky se může akumulovat, tím méně ledu se vytvoří, a tím menší napětí bude na buňky a tkáně.
A co tělesné funkce rosničky?
Je snadné si představit, že zatímco zmrazení trvá, žába přestane dýchat a její srdce přestane na celé dny nebo týdny úplně bít.
Ve skutečnosti jsou během jejich hibernačního období téměř úplně zastaveny všechny fyzikální procesy v žabách, od metabolické aktivity po produkci odpadu.
Opakující se cyklus
Je zajímavé, že odborníci, kteří studovali tento druh, uvádějí, že žáby ve svém divokém životě pravděpodobně během zimy zažijí několik epizod zmrazení / rozmrazení.
To je možné, protože tyto žáby si výrazně zachovávají:
- Syntéza glukózy. Ve skutečnosti tato zvířata zůstávají v hyperglykemickém stavu dlouho po rozmrazení.
- Nahromadění vysokých úrovní kryoprotektantů v mozkové tkáni.
Odborníci uvádějí, že pokaždé, když stoupne okolní teplota a taje led, žáby roztají.
Voda tedy pomalu vtéká do buněk, krev začne opět cirkulovat a žába ožívá. V laboratoři se led na vašem těle rozmrazí asi za 20 minut a dalších 20 až 30 minut trvá, než začne srdce bít.
Když ve volné přírodě konečně přijde jaro a rozhodne se zůstat, žáby vyskočí bez úhony. Tento druh nepochybně těží z tohoto „časového limitu“ kvůli zmrazení, protože snížením jeho metabolismu, zvyšte své šance na přežití během dlouhých zimních měsíců.
Po zmrazení se žába dostane do stavu pozastavené animace, charakterizované zastavením životně důležitých funkcí, jako je nedostatek srdečního tepu, krevního oběhu, dýchání, mozkové aktivity a pohybu.
Budoucnost medicíny?
Je třeba poznamenat, že existuje naděje lékařská věda může jednoho dne kopírovat techniku rosničky na pomoc transplantaci lidských orgánů.
V současné době mají lékaři jen hodiny na to, aby darovali orgán živému pacientovi, než se pacient příliš vážně poškodí. Zmrazení orgánů není možné, protože buňky se dehydratují.
Kromě fascinujícího tématu má schopnost zmrazit a rozmrazit živé orgány a tkáně bez jejich poškození potenciálně hluboké důsledky pro oblasti, jako je transplantace orgánů.
Pokud bychom dokázali zmrazit lidské orgány, byť jen na krátkou dobu, byli bychom průlomem pro vědu a medicínu. To by umožnilo přepravu orgánů do celého světa, což by výrazně zlepšilo proces darování.