Tre froskenLithobates sylvaticus) er et amfibier av anuranernes orden, som skiller seg ut blant disse skapningene for sin toleranse for ekstremt lave temperaturer.
Dette er fordi disse froskene kan overleve årstider der de delvis fryser to tredjedeler av vannet i kroppen. Av denne grunn er det en av artene som vitenskapen har kalt "Ekstremofil".
Hvor bor trefrosken?
Dette er den nordligste frosken i verden, med et habitat som strekker seg gjennom de boreale og østlige løvskogene i Nord -Amerika. Dermed har den et område som spenner fra staten Georgia til Canada og polarsirkelen.
Denne arten overlever kuldegrader så lave som -16 grader og tåler en to måneders fryseperiode på -4 grader.
Hva er trefroskens strategi for å overleve frysing?
Trefrosker forhindrer frysing takket være kryoprotektanter. Dette er stoffer som virker ved å redusere temperaturen der kroppsvæskene fryser. Du kan tenke deg at de fungerer på en måte som er lik frostvæsken i bilens system.
De viktigste forbindelsene i overlevelse ved frysing av trefrosken er to:
- Urea, som akkumuleres i kroppen din i løpet av høsten og tidlig vinter.
- Glukose, som raskt og rikelig mobiliseres fra leverglykogenlagre, som en direkte reaksjon på lave temperaturer.
Kryoprotektanter begrenser mengden is som faktisk dannes på kroppen hvor som helst. Jo mer av det kryobeskyttende oppløselige stoffet som kan akkumuleres, jo mindre is vil dannes, og derfor blir det mindre stress på celler og vev.
Hva med trefroskens kroppsfunksjoner?
Det er lett å forestille seg at mens frysingen varer, frosken slutter å puste og hjertet slutter å slå helt i dager eller uker.
Faktisk, i dvale -perioden, stoppes alle fysiske prosesser i frosker, fra metabolsk aktivitet til avfallsproduksjon, nesten helt.
En gjentagende syklus
Interessant nok sier eksperter som har studert denne arten at frosker i sitt ville liv sannsynligvis vil oppleve flere fryse- / tineepisoder i løpet av en vinter.
Dette er mulig fordi disse froskene beholder betydelig respons på:
- Syntesen av glukose. Faktisk forblir disse dyrene i en hyperglykemisk tilstand lenge etter tining.
- En oppbygging av høye nivåer av kryoprotektanter i hjernevev.
Eksperter rapporterer at froskene tiner hver gang omgivelsestemperaturen stiger og isen smelter.
Dermed renner vannet sakte inn i cellene, blodet begynner å sirkulere igjen, og frosken gjenopplives. På laboratoriet tiner isen på kroppen på omtrent 20 minutter, og det tar ytterligere 20 til 30 minutter før hjertet begynner å slå.
I naturen, når våren endelig kommer og bestemmer seg for å bli, hopper froskene uskadd ut. Utvilsomt drar arten fordeler av denne "time -out" på grunn av frysing, siden ved å redusere metabolismen, øke sjansene for overlevelse i de lange vintermånedene.
Når den er frossen, går trefrosken i en tilstand av suspendert animasjon, preget av en opphør av vitale funksjoner som mangel på hjerteslag, blodsirkulasjon, respirasjon, hjerneaktivitet og bevegelse.
En fremtid for medisin?
Det skal bemerkes at det er håp om det medisinsk vitenskap kan en dag kopiere trefrosteknikken for å hjelpe menneskelige organtransplantasjoner.
Foreløpig har legene bare timer til å overføre et donert organ til en levende pasient før pasienten blir for hardt skadet. Frysing av organer er ikke et alternativ, ettersom cellene blir dehydrert.
Utover å være et fascinerende tema, har evnen til å fryse og tine levende organer og vev uten å skade dem potensielt store konsekvenser for områder som organtransplantasjon.
Hvis vi kunne fryse menneskelige organer, selv for en kort periode, ville vi være et gjennombrudd for vitenskap og medisin. Dette ville tillate forsendelse av organer til hele verden, noe som vil forbedre donasjonsprosessen sterkt.