Как полярные рыбы не замерзают в ледяной воде
Как полярные рыбы не замерзают в ледяной воде Температура морской воды у берегов Антарктиды может опускаться ниже нуля. Океан остаётся жидким благодаря растворённым солям, но для обычной рыбы такое соседство с ледяными кристаллами было бы крайне опасным. Стоит крошечному кристаллу попасть в кровь или ткани, и он может начать расти. У многих полярных рыб есть особая система защиты - антифризные белки и гликопротеины. Они циркулируют в крови и других жидкостях организма, а у некоторых видов присутствуют также в коже, жабрах и слизи. Название «антифриз» может создать неправильное впечатление. Эти вещества не превращают кровь в автомобильную незамерзайку и не нагревают организм. Их задача гораздо тоньше. Молекулы антифризных белков прикрепляются к поверхности микроскопического кристалла льда. Свободные участки между прикрепившимися молекулами начинают изгибаться. Чтобы кристалл продолжил расти, воде теперь требуется более низкая температура. В обычных условиях рост останавливается, и опасная ледяная игла не распространяется по тканям. Такой механизм называется тепловым гистерезисом: температура замерзания жидкости снижается, хотя температура плавления меняется значительно меньше. Этим биологический антифриз отличается от обычной соли, которая действует за счёт большого количества растворённых частиц. Интересно, что разные группы рыб пришли к похожему решению независимо друг от друга. Антифризные белки неоднократно возникали в ходе эволюции и могут отличаться по строению. Проблема у всех была одна - ледяная вода, а молекулярные ответы получились разными. Однако защита не абсолютна. Белки не позволяют кристаллам быстро расти, но не делают рыбу неуязвимой для любого мороза. Они работают в определённом диапазоне температур, характерном для среды обитания конкретного вида. Полярная рыба не борется с холодом силой. Она просто не даёт льду сделать следующий шаг.