Puu sammakkoLithobates sylvaticus) on sammakkoeläin Anuranien luokkaan, joka erottuu näiden olentojen joukosta sietää erittäin alhaisia lämpötiloja.
Tämä johtuu siitä, että nämä sammakot voivat selviytyä vuodenaikoista, jolloin ne kärsivät osittain kahden kolmasosan ruumiinsa sisältämän veden jäätymisestä. Tästä syystä se on yksi lajeista, joita tiede on kutsunut "äärimmäisiksi".
Missä metsäsammakko asuu?
Tämä on maailman pohjoisin sammakko, jonka elinympäristö ulottuu Pohjois -Amerikan boreaalisten ja itäisten lehtimetsien läpi. Sillä on siis alue, joka vaihtelee Georgian osavaltiosta Kanadaan ja napapiiriin.
Tämä laji kestää jopa -16 asteen pakkasta ja kestää kahden kuukauden jäätymisjakson -4 asteessa.
Mikä on puusammakon strategia selviytyäkseen jäätymisestä?
Puusammakot estävät jäätymisen kylmäsuoja -aineiden ansiosta. Nämä ovat aineita, jotka toimivat vähentämällä kehon nesteiden jäätymisen lämpötilaa. Voit kuvitella, että ne toimivat samalla tavalla kuin autosi järjestelmässä oleva pakkasneste.
Tärkeimpiä yhdisteitä puusammakon jäädyttämisessä on kaksi:
- Urea, joka kertyy elimistöön syksyn ja alkutalven aikana.
- Glukoosi, joka mobilisoituu nopeasti ja runsaasti maksan glykogeenivarastoista suorana vastauksena alhaisiin lämpötiloihin.
Kylmäsuoja -aineet rajoittavat kehoon muodostuvan jään määrää missä vain. Mitä enemmän kylmäsuojaavaa liukoista ainetta voi kerääntyä, sitä vähemmän jäätä muodostuu ja siksi vähemmän stressiä soluihin ja kudoksiin.
Entä puusammakon kehon toiminnot?
On helppo kuvitella, että kun jäätyminen kestää, sammakko lakkaa hengittämästä ja sen sydän lakkaa kokonaan lyömästä päiviä tai viikkoja.
Itse asiassa niiden sammutusaikana kaikki sammakoiden fysikaaliset prosessit, aineenvaihdunnallisesta toiminnasta jätteen tuotantoon, pysäytetään lähes kokonaan.
Toistuva sykli
Mielenkiintoista on, että tätä lajia tutkineet asiantuntijat toteavat, että sammakot villieläimissään kokevat todennäköisesti useita jäätymis- / sulamisjaksoja talven aikana.
Tämä on mahdollista, koska nämä sammakot reagoivat merkittävästi seuraaviin:
- Glukoosin synteesi. Itse asiassa nämä eläimet pysyvät hyperglykeemisessä tilassa kauan sulatuksen jälkeen.
- Kerää korkeita kryoprotektoreita aivokudoksessa.
Asiantuntijat raportoivat, että joka kerta, kun ympäristön lämpötila nousee ja jää sulaa, sammakot sulavat.
Siten vesi virtaa hitaasti soluihin, veri alkaa jälleen kiertää ja sammakko elpyy. Laboratoriossa jää kehossasi sulaa noin 20 minuutissa, ja kestää vielä 20-30 minuuttia, ennen kuin sydämesi alkaa lyödä.
Luonnossa, kun kevät vihdoin tulee ja päättää jäädä, sammakot hyppäävät vahingoittumattomina ulos. Epäilemättä laji hyötyy tästä "aikakatkaisusta" jäätymisen vuoksi, koska vähentämällä sen aineenvaihduntaa lisää mahdollisuuksiasi selviytyä pitkien talvikuukausien aikana.
Jäädytettynä puusammakko siirtyy keskeytetyn animaation tilaan, jolle on tunnusomaista elintoimintojen, kuten sydämenlyönnin, verenkierron, hengityksen, aivotoiminnan ja liikkeen, lakkaaminen.
Lääketieteen tulevaisuus?
On huomattava, että toivoa on lääketiede voi jonain päivänä kopioida sammakkotekniikkaa auttamaan ihmisen elinsiirtoja.
Tällä hetkellä lääkäreillä on vain tunteja siirtää luovutettu elin elävälle potilaalle, ennen kuin potilas vaurioituu liikaa. Elinten jäädyttäminen ei ole vaihtoehto, koska solut kuivuvat.
Kiehtovan aiheen lisäksi kyvyllä jäädyttää ja sulattaa eläviä elimiä ja kudoksia vahingoittamatta niitä voi olla syvällisiä vaikutuksia esimerkiksi elinsiirtojen kaltaisille alueille.
Jos voisimme jäädyttää ihmisen elimet edes lyhyeksi ajaksi, olisimme läpimurto tieteen ja lääketieteen kannalta. Tämä mahdollistaisi elinten lähettämisen koko maailmaan, mikä parantaisi suuresti lahjoitusprosessia.