Zwierzęta, które potrafią przetrwać zamarznięcie. Jak robią to żaby leśne?

Żaba, która potrafi przetrwać zamarznięcie

Jednym z najbardziej niezwykłych przykładów przystosowania do zimy jest północnoamerykańska żaba leśna (Rana sylvatica). Żyje na terenach, gdzie temperatury mogą spadać znacznie poniżej zera. Zamiast szukać ciepłego schronienia, potrafi przetrwać częściowe zamarznięcie własnego organizmu. Żaby zimują m.in. pod warstwą liści i leśnej ściółki, które nie zawsze chroni je przed mrozem. Kiedy ciało zwierzęcia zaczyna zamarzać, uruchamiają się procesy, które u większości kręgowców byłyby śmiertelne. Podczas tego stanu żaba przestaje oddychać, a jej serce nie bije. Pozostaje nieruchoma i na pierwszy rzut oka może wyglądać jak martwa.

Organizm uruchamia niezwykłą ochronę

Największym zagrożeniem podczas zamarzania są kryształki lodu, które mogą uszkadzać tkanki i komórki. Żaba leśna wykształciła jednak mechanizmy pozwalające ograniczyć te szkody. Gdy rozpoczyna się zamarzanie, w jej organizmie gwałtownie rośnie stężenie m.in. glukozy. Działa ona jak naturalny krioprotektant, pomagając chronić komórki przed utratą wody i niskiej temperatury. Ważną funkcję pełni również mocznik. Nie oznacza to jednak, że całe ciało żaby zamienia się w bryłę lodu. Zamarzła przede wszystkim woda znajdująca się poza komórkami, a specjalne mechanizmy ochronne zwiększają ich szanse na przetrwanie ekstremalnych warunków.

Co dzieje się, gdy przychodzi odwilż?

Najbardziej niezwykły moment następuje, gdy temperatura zaczyna rosnąć. Żaba powoli się rozmraża, a jej organizm stopniowo wraca do normalnego funkcjonowania. Ponownie zaczyna bić serce, pojawia się oddech, a zwierzę odzyskuje aktywność. Nie jest to jednak “zmartwychwstanie” w dosłownym znaczeniu. W czasie zamarznięcia procesy życiowe zostają mocno ograniczone, ale organizm zachowuje zdolność do ponownego działania po rozmrożeniu. Dzięki tej niezwykłej strategii żaba leśna może przetrwać zimę w miejscach, w których inne płazy potrzebowałyby znacznie lepiej chronionego schronienia.

Nie tylko żaby potrafią radzić sobie z mrozem

Zdolność przetrwania bardzo niskich temperatur występuje również u innych zwierząt. Szczególnie ciekawe mechanizmy można zaobserwować u bezkręgowców. Niektóre owady wytwarzają związki chroniące komórki przed skutkami mrozu, inne natomiast ograniczają ilość wody w organizmie lub znacznie spowalniają metabolizm. Niezwykłą odpornością słyną również niesporczaki. Potrafią przetrwać ekstremalnie niskie temperatury, choć wykorzystują inne strategie niż żaba leśna. W niesprzyjających warunkach niektóre z nich mogą wejść w stan kryptobiozy,, podczas którego ich aktywność metaboliczna zostaje ograniczona do minimum.

Dla naukowców to coś więcej niż ciekawostka

Zdolność organizmów do przetrwania ekstremalnego wychłodzenia od dawna fascynuje naukowców. Badanie mechanizmów chroniących komórki przed uszkodzeniami podczas zamarzania i rozmrażania może mieć znaczenie m.in. dla kriobiologii oraz metod przechowywania materiału biologicznego. Żaba leśna jest jednym z najbardziej niezwykłych przykładów tego, jak daleko mogą sięgać ewolucyjne przystosowania do trudnych warunków. To, co dla większości organizmów oznacza śmiertelne zagrożenie, dla niej stało się sposobem na przetrwanie zimy.