Животните произвеждат много странни съединения. Вземете например мастило от калмари, спрей за скункс или дори слуз хагфис. Но един от най-странните странични продукти от животински произход е алкохолът от златна рибка. Когато нашите глобени приятели са в среда с ниско съдържание на кислород, например в дъното на замръзнало езерце, златни рибки и сродни видове шаран произвеждат алкохол от хрилете си. Сега като Райън Ф. Манделбаум от Gizmodo доклади, изследователите най-накрая са разбрали как и защо създателите произвеждат този рибен лун.
За повечето гръбначни животни, когато кислородът вече не е налице, тялото преминава към анаеробно дишане, което бързо разгражда въглехидратите за енергия, съобщава Рейчъл Бакстър от New Scientist . Но подобно на това как спринтьорите могат да поддържат ципа си само на къси разстояния, рибите могат да разчитат на този процес само за кратко време поради натрупването на млечна киселина, която е опасна при високи концентрации.
Златните рибки и шаранът обаче метаболизират тези въглехидрати по различен начин от другите животни, когато кислородът е оскъден. Съществата превръщат тези въглехидрати в етанол, който те изхвърлят от хрилете си. Това означава, че млечната киселина не се натрупва в телата им, което им позволява да оцелеят в среда с ниско съдържание на кислород.
Как обаче това се случва обаче отдавна е загадка. Но изследване, публикувано тази седмица в списанието Scientific Reports, помага да се обясни рибният пъзел.
Както Mandelbaum съобщава, за да проучи рибата, екип от изследователи от университетите в Осло и Ливърпул сложиха шаран на кръст в „хотел със златна рибка“, набор от безвъздушни резервоари за риба, където те ги изучаваха в продължение на седем дни, вземайки проби от тъкан от рибата,
Изследователите открили, че мускулната тъкан на рибата съдържа два вида ензими, които пренасочват въглехидратите до митохондриите, клетъчните централи, където се произвежда енергия, се съобщава в съобщение за пресата. Един набор от тези протеини следва нормалния метаболитен път. Но в среда с ниско съдържание на кислород вторият ензим, наречен пируват декарбоксилаза, се включва, преработвайки метаболитните отпадъци, за да се получи по-малко опасният етанол, който след това се изчиства от системата на рибата. Прилича малко на това как пивоварната мая прави добрите неща, отбелязва Бакстър.
По време на продължителните периоди на ледена покривка в Северна Европа „концентрациите на алкохол в кръвта в кръстоносния шаран могат да достигнат повече от 50 mg на 100 милилитра, което е над ограничението за пиене на алкохол в тези страни“, съавтор, еволюционен физиолог в Университета на Ливърпул, се казва в съобщението за пресата. "Въпреки това, това все още е много по-добра ситуация от пълненето с млечна киселина, която е крайният продукт на метаболизма за други гръбначни животни, включително хора, когато са лишени от кислород."
Както съобщава Бакстър, изследователите също са секвенсирали ДНК на животното, установявайки, че мутацията при варене се е развила в прародителя на шаран и златна рибка преди около 8 милиона години. Малкият трик е възникнал поради мутация, известна като дублиране на целия геном, при която видът има цяло допълнително копие на генетичен материал. Мутация в тези дублирани гени даде на рибата специален трик.
Освен това е доста впечатляваща адаптация за оцеляване. „Производството на етанол позволява шаранът да е единственият вид риба, оцелял и експлоатиращ тези тежки среди“, казва в съобщението водещият автор Катрин Елизабет Фагернес от Университета в Осло, „като по този начин се избягва конкуренцията и се избягва хищничеството от други видове риби, с които те обикновено взаимодействат в по-добре кислородни води. "
Така че големият въпрос е, рибата действително ли се напива? Беренбринк казва на Манделбаум, че е трудно да се каже. „Под леда те се опитват да сведат до минимум енергийните разходи“, казва той. „По някакъв начин поведението се променя, защото те просто седят там. Наистина не можем да различим дали това е от алкохола или от стратегията за оцеляване. "
Следващата стъпка е сравняването на различните видове алкохолни продукти, за да се намерят различия в процеса и да се установи точно кога и как производството на етанола щраква и изключва.
