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

Золотые рыбки способны выживать без кислорода благодаря алкоголю

Переживать зиму в замерзших водоемах рыбам помогает дополнительный набор генов.

gold
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
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.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

12 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

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?

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.

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: