Древесную (или лесную) лягушку Rana sylvatica можно встретить там, куда обычные амфибии заходить поостереглись бы: Rana sylvatica обитает на севере США, на Аляске и в Канаде. Нет нужды объяснять, что за климат царит в этих местах, однако героиня нашей заметки каким-то образом выдерживает местные холода и с лёгкостью переносит замерзание в собственном теле двух третей объёма жидкости. 

Чтобы не замёрзнуть зимой, аляскинские лесные лягушки обеспечивают себя повышенной концентрацией криопротекторов. (Фото Steve Kaufman.)Джонатан Констанцо вместе с коллегами из Университета Майами в Оксфорде(США) не первый год пытается разгадать загадку морозоустойчивости этих амфибий. Обычно животные в таких случаях накапливают побольше веществ-криопротекторов — глюкозы, мочевины, глицерина и т. д., которые снижают температуру замерзания, из-за чего кровь и прочие биологические жидкости остаются незамерзающими при температурах заметно ниже 0 ˚C. И для лягушек, живущих, например, в Огайо, этого вполне достаточно, поскольку температура в этом штате обычно не падает ниже -5 ˚C. Но на Аляске бывает и -30 ˚C, так что исследователи решили изучить аляскинскую популяцию амфибий подробнее, чтобы выявить все добавочные уловки, защищающие от замерзания. 

Лягушек отлавливали и переправляли в лабораторию, где им устраивали осень «по-аляскински», постепенно уменьшая продолжительность светового дня и снижая температуру. Их подвергали разным режимам охлаждения: одних держали две недели при -16 ˚C, других — 12 недель при -4 ˚C. Однако, как пишут исследователи в Journal of Experimental Biology в любом случае аляскинские лягушки довольно быстро приходили в себя после «зимовки»: в среднем пробуждение занимало у них около двух дней. Rana sylvatica, которые жили южнее, просыпались намного дольше. 

Зоологи обнаружили одно разительное отличие южных лягушек от северных: их печень имела разный размер. У южных она составляла всего 8% от общей массы тела, а у аляскинских амфибий к осени и зиме достигала 22%.

Такая огромная печень, по мнению учёных, нужна лягушкам, чтобы иметь большой запас гликогена, из которого получается глюкоза, служащая криопротектором. На производство гликогена у лягушек идут жиры и даже некоторые мышечные белки. 

Кроме того, в плазме крови осенне-зимних аляскинских лягушек очень сильно (в 10 раз) повышался уровень мочевины.

 Чтобы пережить северные холода, R. sylvatica нужно в несколько раз больше криопротекторов, что, в частности, и заставляет амфибий «раскармливать» собственную печень. Однако исследователи отмечают, что суммарная концентрация всех растворённых веществ в плазме крови северных лягушек оказывается больше той, которую можно посчитать, сложив концентрации глюкозы, мочевины и других известных веществ. А это значит, что аляскинские R. sylvatica пользуются ещё какими-то биохимическими уловками, какими-то дополнительными веществами, которые нам пока что неизвестны. 

Источник: КОМРЬЮЛЕНТА

Ученые впервые описали механизм защитной гормональной перестройки организма животных на примере головастиков древесной лягушки; высокий уровень гормона стресса вызывает усиленный рост хвоста, чтобы повысить шансы особи спастись от хищников, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B.

При попадании в агрессивную среду у растений и животных проявляется механизм "фенотипической пластичности" — адаптации поведения и физиологии для выживания. Ученые из Мичиганского университета (США) впервые описали гормональный процесс перестройки организма, проведя серию экспериментов над головастиками древесной лягушки.

Специалисты на несколько дней отгородили в пруду садок, куда поместили головастиков и личинку стрекозы (их главного естественного врага) в отдельной клеточке. Личинку регулярно кормили живыми головастиками; в момент атаки хищника они выделяли в воду особый "феромон опасности", который вызывал у остальных головастиков выработку кортикостерона — аналога человеческого гормона стресса кортизона. У всех них отметили усиленный рост хвоста.

Затем в лабораторных условиях ученые поместили головастиков одинакового размера в три емкости и в течение нескольких дней поддерживали в них особых химический состав. В первую емкость добавляли "феромон опасности" и кортикостерон, во вторую — только "феромон опасности", в третью — его же и гормон-ингибитор, который блокировал у головастиков собственную выработку гормонов стресса.

По итогам эксперимента ученые снова измерили головастиков и выяснили, что у особей из первой и второй емкостей за это время изменилась форма тела: туловище укоротилось, а размер хвоста существенно увеличился, что позволило им быстрее плавать. Ученые констатировали, что головастики, подверженные воздействию кортикостерона, получили больше шансов на выживание при встрече с хищником по сравнению с особями из третьей емкости, которые не были подвержены стрессу.

Источник: РИА Новости