Drvena žabaLithobates sylvaticus) je vodozemac iz reda Anurana, koji se među tim stvorenjima ističe po njegova tolerancija na ekstremno niske temperature.
To je zato što ove žabe mogu preživjeti sezone tijekom kojih pate djelomično smrzavanje dvije trećine vode sadržane u njihovim tijelima. Iz tog razloga, to je jedna od vrsta koju je znanost nazvala "ekstremnofilna".
Gdje živi drvena žaba?
Ovo je najsjevernija žaba na svijetu, sa staništem koje se proteže kroz borealne i istočne listopadne šume Sjeverne Amerike. Dakle, ima raspon koji se kreće od države Georgia do Kanade i Arktičkog kruga.
Ova vrsta preživljava niske temperature do -16 stupnjeva i podnosi dvomjesečno razdoblje smrzavanja na -4 stupnja.
Koja je strategija drvene žabe da preživi smrzavanje?
Drvene žabe sprječavaju smrzavanje zahvaljujući krioprotektantima. To su tvari koje djeluju tako što smanjuju temperaturu na kojoj se vaše tjelesne tekućine smrzavaju. Možete zamisliti da rade na način analogan tekućini protiv smrzavanja u sustavu vašeg automobila.
Dva glavna spoja u preživljavanju smrzavanjem drvene žabe su dva:
- Urea, koji se nakuplja u vašem tijelu tijekom jeseni i rane zime.
- Glukoza, koji se brzo i obilno mobilizira iz zaliha glikogena u jetri, kao izravan odgovor na niske temperature.
Krioprotektori ograničavaju količinu leda koja se zapravo stvara na tijelu bilo gdje. Što se više te krioprotektivne otopine može akumulirati, manje će leda nastati, pa će stoga biti manje stresa na stanicama i tkivima.
Što je s tjelesnim funkcijama drvene žabe?
Lako je zamisliti da dok traje zamrzavanje, žaba prestaje disati i srce joj prestaje kucati danima ili tjednima.
Zapravo, tijekom razdoblja hibernacije, svi fizički procesi u žabama, od metaboličke aktivnosti do proizvodnje otpada, gotovo su potpuno zaustavljeni.
Ciklus koji se ponavlja
Zanimljivo je da stručnjaci koji su proučavali ovu vrstu tvrde da će žabe u svom divljem životu vjerojatno doživjeti više epizoda smrzavanja / odmrzavanja tijekom zime.
To je moguće jer ove žabe zadržavaju značajnu reakciju na:
- Sinteza glukoze. Zapravo, ove životinje ostaju u hiperglikemijskom stanju dugo nakon odmrzavanja.
- Nakupina visokih razina krioprotektora u moždanom tkivu.
Stručnjaci izvještavaju da se žabe otapaju svaki put kad temperatura okoline poraste i otapa se led.
Dakle, voda polako struji u stanice, krv počinje ponovno cirkulirati, a žaba oživljava. U laboratoriju se led na vašem tijelu otopi za oko 20 minuta, a potrebno je još 20 do 30 minuta da vaše srce počne kucati.
U divljini, kad konačno dođe proljeće i odluči ostati, žabe iskaču neozlijeđene. Bez sumnje, vrsta ima koristi od ovog "time out -a" zbog smrzavanja, jer smanjenjem metabolizma, povećati vaše šanse za preživljavanje tijekom dugih zimskih mjeseci.
Kad se smrzne, drvena žaba ulazi u stanje suspendirane animacije, koju karakterizira prestanak vitalnih funkcija kao što su nedostatak otkucaja srca, cirkulacija krvi, disanje, aktivnost mozga i kretanje.
Budućnost medicine?
Valja napomenuti da postoji nada da medicinska znanost jednog dana može kopirati tehniku drvene žabe za pomoć pri presađivanju ljudskih organa.
Trenutačno liječnici imaju samo nekoliko sati da prenose donirani organ živom pacijentu prije nego što se pacijent previše ošteti. Zamrzavanje organa nije opcija jer stanice dehidriraju.
Osim što je fascinantna tema, sposobnost zamrzavanja i odmrzavanja živih organa i tkiva bez oštećenja ima potencijalno duboke posljedice na područja poput transplantacije organa.
Kad bismo mogli zamrznuti ljudske organe, čak i na kratko, bili bismo napredak za znanost i medicinu. To bi omogućilo isporuku organa cijelom svijetu, što bi uvelike poboljšalo proces darivanja.