• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.07.2021
Сергей Васильев
2 722

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:56
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

Вчера, 10:57
Сергей Васильев

Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Анна Новиковская

Быть «кошатником» — вовсе не грех, но, согласно данным нового исследования, такие люди не всегда знают, что лучше для самих кошек. Напротив, хозяева, которые имеют небольшой опыт общения с домашними животными, могут оказаться внимательнее к потребностям питомца и максимизировать его удовольствие от общения с человеком.

10 августа
Василий Парфенов

Изначально выглядевшая многообещающе ракета-носитель Antares в последние годы стала довольно проблемной. Для ее создания требовалась кооперация США, Украины и России, которая в свете сложившейся геополитической обстановки практически невозможна. Решением проблемы станет переход с российских двигателей на созданные в Америке. И ключевую роль в нем сыграет частично украинская компания Firefly Aerospace.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: