Mięśnie chronią wydry przed marznięciem

Reklama

ndz., 08/01/2021 - 23:51 -- MagdalenaL

Zdjęcie: Randall Davis

Najmniejsze ze wszystkich ssaków morskich mogą przetrwać tylko dzięki sztuczce: ich mięśnie nie działają energooszczędnie. To sprawia, że są wystarczająco ciepłe – przynajmniej jeśli uda im się przez cały czas zapewniać wystarczającą ilość pożywienia.

Wydry morskie są najmniejszymi ze wszystkich stale zamieszkujących morze ssaków. Jednak swoim domem uczyniły sobie również zimne wody w wyższych szerokościach geograficznych. Dzieje się to mimo biologicznej zasady, iż im zimniejsze środowisko, tym większe ssaki, które się w nim dobrze czują. Wynika to z obliczeniowego faktu, że grubsze ssaki przepuszczają mniej ciepła poza powierzchnię swojego ciała, niż te szczupłe. Wiele zwierząt izoluje się warstwami tłuszczu lub pęcherzykami. Ale na jakiej sztuczce opiera się drobna wydra morska (Enhydra lutris), aby przełamać regułę? To nie tylko poprzez fenomenalnie izolujące futro, informuje zespół naukowców w specjalistycznym czasopiśmie „Science”: nawet u małych wydr morskich mięśnie pracują z ogromną, ale jednocześnie maksymalnie sprzyjającą utratą ciepła i intensywnie ogrzewają zwierzęta.

Wydry przeżywają w zimnej wodzie dzięki znacznie zwiększonemu metabolizmowi, o którym wiadomo, iż działa około trzech razy szybciej niż u zwierząt porównywalnej wielkości. Przy tym wydry stale bazują na sztuczce znanej również innym organizmom: nadaktywność mięśni podczas przestoju, podsumowuje Tray Wright z Texas A&M University wraz ze swoimi współpracownikami. Ciepło odpadowe działa zadowalająco w życiu codziennym tylko, jeśli zwierzęta są w stanie stale zapewniać sobie wystarczającą ilość pożywienia, by utrzymać je jak w elektrowni cieplnej. By to osiągnąć, wydry morskie muszą codziennie przyjmować około jednej czwartej masy swojego ciała w pożywieniu.

W ramach badań Wright i jego Spółka porównali północne i południowe populacje wydr oraz przeanalizowali szczegóły metabolizmu tych zwierząt w każdym wieku. Szybko potwierdzono przypuszczenia, iż mięśnie wydry morskiej pochłaniają więcej dodatkowej energii niż w przypadku innych, im podobnych ssaków. Jednak ich mięśnie nie drżą, jak dzieje się to u marznących ludzi w ramach odruchu ratunkowego przy ekstremalnie niskich temperaturach. na przykład podczas u marznących ludzi. Zamiast tego mitochondria komórek mięśniowych podczas bezczynności, nie wykonując żadnej pracy mechanicznej, zużywają większe ilości tlenu i cząsteczek energii ATP, co powoduje wytwarzanie ciepła. Dzięki tej funkcji, znanej jako „zwiększony termogeniczny wyciek mitochondriów”, tkanka mięśniowa wykorzystuje rezerwy energii z mniejszą wydajnością. Utrata ciepła mięśni pozwala zwierzęciu przetrwać w środowisku mimo jego niekorzystnego kształtu ciała i dużych strat cieplnych.

Naukowcy szacują, iż utrata energii w mitochondriach wydry morskiej stanowi dokładną ilość energii, która jest generowana przez zwiększony metabolizm, i która musi zostać przyjęta w formie dodatkowego pokarmu. Właściwie fizjonomia starszych i bardzo młodych wydr jest podobna: mitochondria w mięśniach noworodków już działają z typową utratą ciepła. Naukowcy są obecnie w trakcie badań nad sztuczką mitochondriów również w spokrewnionego gatunku kuny, któremu przyporządkowuje się wydry morskie. Należą do niego również inne, drobne zwierzęta, które także dobrze radzą sobie w chłodniejszych regionach. Na przykład wydry rzeczne mają niekorzystny stosunek masy ciała dla dużej powierzchni ich środowiska – choć mniej wyraźny niż ich kuzyni żyjący w morzu. Na lądzie w schemat najlepiej wpisują się ryjówki czerwonozębne, które jako drobne zwierzęta na dalekiej północy, również wykazują wysoki metabolizm, a zatem podobnie jak wydry morskie, stają się wyjątkiem od biologicznej reguły.

Autor: 
tłum. Agnieszka Cyganik
Dział: 

Reklama