Ryba która wytrzyma pięć godzin bez tlenu

Karpieniec pustynny (Cyprinodon macularius) potrafi wstrzymać oddech nawet na 5 godzin. To odpowiedź gatunku na kurczenie się jego habitatu.

Frank van Breukelen i Stanley D. Hillyard z Uniwersytetu Nevady w Las Vegas uważają, że zmiana metabolizmu ryby Cyprinodon macularius to przykład na plastyczność fizjologiczną gatunku.

W niedalekiej przeszłości Południowy Zachód USA był o wiele wilgotniejszy. Zaledwie 10 tys. lat temu Dolinę Śmierci pokrywało 100 m wody; zwano ją wtedy jeziorem Manley. Nazwa Mojave jest zresztą skróconą formą słowa Hamakhaave [endonimu z języka Indian Mohave], oznaczającego “przy wodzie”. Kiedy wody się wycofały, karpieniec został odizolowany w swoich obecnych habitatach, z których gros stanowią gorące źródła. Zasadniczo ryba ta spędziła większość swojej historii ewolucyjnej w chłodniejszych wodach, aż trafiła do wód o temperaturze nawet 35°C .

– opowiada van Breukelen.

Jeden z mechanizmów przystosowawczych ryby polega na przełączaniu się pomiędzy korzystaniem z tlenu, a obchodzeniem się zupełnie niego. Podczas oddychania anaerobowego metabolizm ryby nasila się 15-krotnie, co nieco zaskakuje w środowisku ubogim w pożywienie.

Mitchondria to główne miejsca wykorzystania tlenu w komórce. W wyniku oddychania komórkowego powstaje tutaj większość nośnika energii – ATP. Dane pokazują, że ryba dosłownie wyłącza mitochondria Unika w ten sposób produkcji reaktywnych form tlenu wskutek wysokiej temperatury. Stosowanie takiej strategii metabolicznej, która jest 15-krotnie mniej wydajna, nie jest może idealna, ale okoliczności komórkowe mogą tego wymagać.

Amerykanie sądzą, że etanol powstający w wyniku metabolizmu beztlenowego w jeszcze większym stopniu zmniejsza zależność od tego pierwiastka. 

Sądzimy, że ryba wytwarza etanol, który sprzyja zamknięciu mitochondrialnych kanałów do transportu substratów. Zjawisko to dalej ogranicza wykorzystanie tlenu.

mówią naukowcy

Źródło: American Physiological Society (APS)