Замороженные лягушки: Как амфибии выживают в суровые зимы Аляски

Древесные лягушки (Lithobates sylvaticus) в зимние месяцы замерзают более чем на 60% объема своего тела. Исследователь Дон Ларсон изучал, как лягушки в одних из самых суровых условий Аляски меняют свою физиологию, чтобы пережить долгую и крайне холодную зиму.

Ключ к выживанию: циклы заморозки-оттаивания

Начиная с октября Ларсон отслеживал популяцию лягушек в дикой природе. Перед тем как замерзнуть на всю зиму, лягушки проходили через 10–15 циклов замерзания и последующего оттаивания. В лабораторном эксперименте лягушки были разделены на три группы: незамороженные, замороженные напрямую и замороженные через цикл заморозки-оттаивания.

В дикой природе все лягушки пережили зиму при температурах от -9°C до -18°C — более долгий и холодный период, чем наблюдался ранее.

Роль глюкозы

Главным защитным агентом при замерзании является глюкоза в тканях лягушки. Как в полевых, так и в лабораторных условиях, где происходили циклы заморозки-оттаивания, концентрация глюкозы увеличивалась в 2–10 раз — уровни, ранее не наблюдавшееся.

Производство глюкозы запускается в момент начала замерзания. Ларсон полагает, что множество циклов заморозки-оттаивания позволяет сильнее увеличить выработку глюкозы. Этот процесс аналогичен преднамеренной гипервентиляции легких у ныряльщиков перед погружением.

Значение исследования

Лягушки в исследовании Ларсона выживали дольше, имели более высокий показатель выживаемости (100%) и при более низких температурах, чем когда-либо ранее зафиксировано. Работа подчеркивает ключевую роль глюкозы для выживания.

Следующим шагом Ларсон планирует изучить, как зимние условия влияют на паразитов, живущих внутри лягушек, чтобы понять роль холодной среды во взаимодействиях хозяина и паразита.