Золотые рыбки способны выживать без кислорода благодаря алкоголю — Naked Science
11.08.2017
6 минут
Редакция
261

Золотые рыбки способны выживать без кислорода благодаря алкоголю

Переживать зиму в замерзших водоемах рыбам помогает дополнительный набор генов.

gold

Золотые рыбки (Carassius auratus) и их более крупные родственники, золотые караси (Carassius carassius), ценятся как декоративные прудовые рыбы в течение многих столетий. Если пруд замерзает зимой, эти рыбы способны выжить даже при небольшом количестве кислорода в воде. Международная группа ученых описала механизм, позволяющий рыбам жить практически без кислорода в течение месяцев.

 

В такие периоды в организме рыбы накапливается большое количество молочной кислоты. Уже в 1980-е годы было известно, что часть этой кислоты со временем преобразуется в этанол, который рыба «выбрасывает» через жабры. Эта способность позволяет организму избежать ацидоза — увеличения кислотности.

 

В первой серии новых экспериментов рыб разделили на четыре группы по 13 особей. Первая группа находилась в воде с обычным уровнем кислорода, вторая испытывала недостаток кислорода в течение дня, третья — в течение недели. Четвертую группу лишили кислорода на неделю, а затем повысили уровень газа до нормального и наблюдали за состоянием рыб еще шесть дней. Во второй части экспериментов участвовали три группы по три особи. Первая группа стала контрольной, рыбы во второй и третьей группах выживали без кислорода при температуре 4°C в течение одного и семи дней соответственно. Затем ученые исследовали образцы скелетной мышечной ткани нескольких погибших рыб. Предыдущие исследования показали, что именно благодаря этой ткани молочная кислота «превращается» в этанол.

 

Ученые обнаружили, что в тканях рыб вырабатываются два типа схожих ферментов, необходимых в процессе переработки глюкозы. Как и у других животных, у карасей и золотых рыбок в этом процессе участвует пируватдегидрогеназный комплекс, состоящий из нескольких ферментов. Он преобразует молекулы пировиноградной кислоты, конечного продукта процесса окисления глюкозы. Однако в условиях недостатка кислорода пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты, а ее избыток может отравить рыбу. При кислородном «голодании» организм карасей и золотых рыбок начинает вырабатывать не пируватдегидрогеназу, а другой фермент. Он аналогичен ферменту, который участвует в анаэробном распаде углеводов в клетках дрожжей — пируватдекарбоксилазе. Этот фермент способствует выделению ацетальдегида. С помощью другого фермента, алкогольдегидрогеназы, это соединение преобразуется в этанол. Спирт выделяется через жабры, но часть остается в организме рыбы.

 

Генетический анализ показал, что караси и золотые рыбки обладают двумя «параллельными» наборами генов, связанных с выработкой этих ферментов. Рыбы унаследовали эту особенность от общего предка. По оценкам ученых, дупликация его генома произошла около 8 миллионов лет назад.

 

По словам одного из авторов статьи, в «бескислородные» периоды концентрация этанола в крови карпов может превышать 50 мг на 100 мл. Людям с подобной концентрацией алкоголя в крови в некоторых странах запрещено находиться за рулем автомобиля.

 

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

 

Ранее ученые обнаружили рыбу, живущую на глубине более восьми километров.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

3 часа назад
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: