Tudomány

Hideg az óceánban, de melegebb minden tengeri vidrában

A tengeri vidrák forrón futnak. Ez nem csak beszédmód: A tudósok azt találták, hogy a szőrös emlősök anyagcseréje háromszor nagyobb sebességgel működik, mint amire általában számítani lehet egy akkora élőlénytől, és gyorsan kalóriát éget el.

Úgy tűnik, hogy ennek az energiának a nagy részét hőtermelésre használják, miközben a fagyos óceánban tartják magukat a 98,6 Fahrenheit fokon, ahol a melegen tartás élet-halál kérdése. De az élelmiszerek és az oxigén hatalmas hőtartalékokká történő átalakításának részletei homályosak voltak. A tengeri vidrák izmait kutató kutatók most arról számolnak be, hogy a varázslat váratlan módon magában foglalja a mitokondrium izomsejtjeiben való felhasználását. Tanulmányuk az volt megjelent csütörtökön a Science folyóiratban.

A bálnáktól és a jegesmedvéktől eltérően a tengeri vidráknak nincs vastag szigetelő rétege, és ünnepelt bundájuk – a világ legvastagabb, legfeljebb 2,6 millió szőr / négyzetcentiméter – önmagában nem elegendő életben tartásukhoz egy óceánban, amely a fagyás szélén lebeghet. Az izmok hőt termelnek, amikor összehúzódnak, de a tudósok egy ideje már tudják, hogy az izmok egy másik módon is segíthetik az állatok melegedését, ez egy sejtes folyamat, amely a protonszivárgás kellemes nevét viseli.

Szinte az összes állati sejt belsejében a mitokondriumnak nevezett kis pirula alakú organellák lebontják a cukormolekulákat, hogy energiát nyerjenek ki. (A mitokondriumokat gyakran a sejt erőműveinek nevezik.) Ennek a folyamatnak az utolsó szakaszában a protonok egy membránon keresztül pattannak be. A biológiai tankönyvekben a protonok segítőkészen szivárognak át az apró, pörgő pórusokon, és a vizes kerekekként hajtják őket adenozin-trifoszfát előállítására. Ez a vegyület molekuláris akkumulátort szolgáltat a sejtes folyamatokban.

De a valóság nem mindig olyan rendezett. Ha a protonok gyorsabban épülnek fel, mint amennyit a kis vízi kerekek meg tudnak szabadítani, akkor más módon szivárognak át a membránon. A vázizomsejtekben pedig ez a protonszivárgás jelentős mennyiségű hőt termel. Úgy gondolják, hogy ez hozzájárul a sarki állatok melegen tartásához – mondta Traver Wright, a texasi A&M Egyetem professzora és az új cikk szerzője.

Hogy megtudja, mekkora protonszivárgás fordulhat elő a tengeri vidrákban, Dr. Wright és munkatársai 21 állat izomsejtmintáit egy speciális kamrába tették, amely lehetővé tette a kutatók számára, hogy figyelemmel kísérjék a sejtek mitokondriumának csínját-bínját. Megállapították, hogy a tengeri vidrák hatalmas mennyiségű protonszivárgásra képesek, ami jelentős hőtermelő képességre utal. És meglepődve tapasztalták, hogy ez a képesség mind az apró vidráknál, mind a kifejlett felnőtteknél jelen van.

Általánosságban elmondható, hogy egy szervezet metabolikus kapacitása kapcsolódik aktivitási szintjéhez – mondta Dr. Wright. De a fiatal vidrák, olyan korban, amikor gyakran az anyjukon pihennek; minden méretű felnőtt; sőt egy viszonylag inaktív fogságban lévő vidra is hasonlóan magas anyagcserével és nagy protonszivárgási képességgel rendelkezett. Valójában magasabb volt az arányuk, mint még az Iditarod szánkó kutyáinál.

“Szivárgásuk anyagcseréje közel sem olyan magas, mint a tengeri vidráknál” – mondta Dr. Wright a kutyáktól. A vidrák esetében hozzátette: „ez a hőtermelés az anyagcsere-fejlődésük mozgatórugója”.

A tengeri vidrák sok fizikai aktivitás nélkül is kalóriákban mozognak, mert ez az energia egyenesen hővé válik, javasolják az eredmények. A vidrák az egyetlen olyan állat közé tartoznak, akik számára a protonszivárgás szinte minden megnövekedett anyagcseréjüket megmagyarázhatja – mondta Dr. Wright.

A kutatók abban reménykednek, hogy különféle állatok anyagcseréjét tanulmányozzák. Már publikáltak kapcsolódó munka tovább elefántpecsétek, hatalmas lények, akiknek az élete magában foglalja a fergeteges búvárkodást és a tengeren való étkezést, valamint a hetekig tartó hosszas heverészést a tengerparton.

Érdekesség, hogy míg a fókák egy hónapig hevernek a homokon, anyagcseretartalmuk nem csökken. Azok az emberek, akik hasonló szünetet tartanak a mozgásból, a piña colada és a tengerparti olvasás a kezében, nem lenne ilyen szerencsés.