Биологи раскрыли секрет, позволяющий каланам согреваться в ледяной воде — Naked Science
9 июля
Сергей Васильев

Биологи раскрыли секрет, позволяющий каланам согреваться в ледяной воде

4.3

«Утечка» протонов из митохондрий в мышечных клетках морских выдр позволяет им поддерживать нормальную температуру в холодном море.

©Randall Davis

Знаменитый своей густотой мех морских выдр — каланов — существует неспроста. Эти животные — самые миниатюрные из всех морских млекопитающих, не больше крупной собаки. Находясь в холодной воде, трудно сохранять нормальную температуру в таком компактном теле, и каланы находят для этого массу приспособлений. Одно из них обнаружили лишь недавно. Оказалось, митохондрии их скелетной мускулатуры постоянно «протекают», выделяя дополнительное тепло. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Science.

Биологам давно было известно, что источником дополнительного тепла каланам служит ускоренный метаболизм. Чтобы сохранять температуру на уровне примерно 37 °C, эти животные вынуждены ежедневно поглощать пищу в количестве, доходящем до 30 процентов их собственного веса. Трэвелу Райту (Traver Wright) и его коллегам из Техасского университета A&M удалось понять, как именно это количество переходит «в качество», согревая животное.

В поисках источника внутреннего тепла в организме калана авторы обратились прежде всего к их мускулам: у большинства млекопитающих на них приходится 40-50 процентов массы тела, и они выделяют большую часть тепла. И действительно, проведя анализ образцов мышечной ткани, полученных у каланов разного возраста и режима содержания, ученые обнаружили, что их митохондрии постоянно «протекают», помогая нагреванию всего тела.

Митохондрии обеспечивают клетки энергией в виде молекул АТФ. Эти органеллы окружены двойной мембраной и работают, перекачивая протоны через внутренний слой. Специальные ферменты используют созданный при этом градиент для синтеза АТФ. Но если в норме мембрана для протонов практически непроницаема, у каланов они сравнительно легко «утекают» обратно без участия этих ферментов. Поток ведет к потерям энергии — и, как следствие, к выделению дополнительного тепла.

Подобный механизм известен и у других млекопитающих, однако у каланов он работает на совершенно ином уровне. Около 40 процентов всего кислорода, который потребляют клетки их скелетной мускулатуры, идет на этот «продуманный сбой» в работе митохондрий. Ученые также предполагают, что организм калана способен регулировать утечки протонов в зависимости от текущих потребностей. Вместе с густым мехом и другими приспособлениями это позволяет животным чувствовать себя комфортно, когда они плавают в арктических водах с температурой вплоть до 0 °C.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: