Lesena žabaLithobates sylvaticus) je dvoživka reda Anuranov, ki med temi bitji izstopa po odpornost na ekstremno nizke temperature.
To je zato, ker te žabe lahko preživijo sezone, med katerimi trpijo zaradi delnega zmrzovanja dveh tretjin vode, ki jih vsebuje njihovo telo. Zaradi tega je ena izmed vrst, ki jih je znanost poimenovala "ekstremnofilna".
Kje živi lesena žaba?
To je najsevernejša žaba na svetu s habitatom, ki se razprostira skozi borealne in vzhodne listnate gozdove Severne Amerike. Tako ima razpon, ki sega od države Gruzije do Kanade in polarnega kroga.
Ta vrsta preživi nizke temperature do -16 stopinj in zdrži dvomesečno obdobje zmrzovanja pri -4 stopinjah.
Kakšna je strategija lesene žabe, da preživi zmrzovanje?
Lesene žabe zaradi krioprotektantov preprečujejo zmrzovanje. To so snovi, ki delujejo tako, da znižujejo temperaturo, pri kateri zamrznejo vaše telesne tekočine. Lahko si predstavljate, da delujejo podobno kot tekočina proti zmrzovanju v sistemu vašega avtomobila.
Glavni spojini preživetja z zamrzovanjem lesne žabe sta dve:
- Sečnina, ki se kopiči v vašem telesu jeseni in v začetku zime.
- Glukoza, ki se hitro in obilno mobilizira iz jetrnih zalog glikogena kot neposreden odziv na nizke temperature.
Krioprotektanti omejujejo količino ledu, ki dejansko nastane na telesu kjerkoli. Več ko se nabere te krioprotektivne raztopine, manj bo nastalo ledu in s tem manj stresa na celicah in tkivih.
Kaj pa telesne funkcije lesene žabe?
Preprosto si je predstavljati, da med zamrznitvijo žaba preneha dihati in njeno srce preneha bitje za nekaj dni ali tednov.
Pravzaprav se v času mirovanja skoraj popolnoma ustavijo vsi fizični procesi v žabah, od presnovne aktivnosti do proizvodnje odpadkov.
Ponavljajoči se cikel
Zanimivo je, da strokovnjaki, ki so preučevali to vrsto, trdijo, da bodo žabe v svojem divjem življenju v zimskem času verjetno doživele več epizod zamrzovanja / odmrzovanja.
To je mogoče, ker se te žabe znatno odzivajo na:
- Sinteza glukoze. Pravzaprav te živali ostanejo v hiperglikemičnem stanju še dolgo po odmrzovanju.
- Kopičenje visokih ravni krioprotektantov v možganskem tkivu.
Strokovnjaki poročajo, da se žabe ob vsakem dvigu temperature okolice in taljenju ledu odmrznejo.
Tako voda počasi priteče v celice, kri začne znova krožiti in žaba oživi. V laboratoriju se led na vašem telesu odmrzne v približno 20 minutah in traja še 20 do 30 minut, da začne srce utripati.
Ko v naravi končno pride pomlad in se odloči ostati, žabe skočijo nepoškodovane. Nedvomno ima vrsta zaradi tega "premora" zaradi zamrznitve, saj z zmanjšanjem presnove, povečati možnosti preživetja v dolgih zimskih mesecih.
Ko je lesena žaba zamrznjena, preide v stanje mirovanja, za katero je značilno prenehanje vitalnih funkcij, kot so pomanjkanje srčnega utripa, krvni obtok, dihanje, možganska aktivnost in gibanje.
Prihodnost medicine?
Treba je opozoriti, da obstaja upanje medicinska znanost bo nekega dne kopirala tehniko lesne žabe za pomoč pri presaditvi človeških organov.
Trenutno imajo zdravniki le nekaj ur časa, da darovani organ prenesejo na živega pacienta, preden se bolnik preveč poškoduje. Zamrzovanje organov ni možno, saj celice dehidrirajo.
Poleg tega, da je fascinantna tema, ima sposobnost zamrzovanja in odmrzovanja živih organov in tkiv, ne da bi jih poškodoval, potencialno globoke posledice za področja, kot je presaditev organov.
Če bi lahko zamrznili človeške organe, tudi za kratek čas, bi bili preboj za znanost in medicino. To bi omogočilo pošiljanje organov po vsem svetu, kar bi močno izboljšalo postopek darovanja.