چطور ماهیها و موجودات دریایی در سرمای قطب زنده میمانند؟
ماهیها و موجودات دریایی چگونه در سرمای شدید قطب زنده میمانند؟ از پروتئینهای ضدیخ و خون ویژه تا غشاهای سلولی مقاوم و متابولیسم سازگار، با شگفتانگیزترین سازگاریهای زیستی اقیانوسهای قطبی آشنا شوید.
راز بقا: اقیانوسهای قطب شمال و جنوب یکی از سردترین زیستبومهای زمین هستند. دمای آب در این مناطق میتواند تا ۱.۸- درجه پایین بیاید و سطح دریا لایههای ضخیم یخ تشکیل دهد. با این حال، انواع ماهیها، سختپوستان و پستانداران دریایی در چنین محیطی بدون مشکل زندگی میکنند. راز این توانایی شگفتانگیز در مجموعهای از سازگاریهای زیستی نهفته است که در ادامه با مهمترین آنها آشنا میشویم.
پروتئینهای ضدیخ؛ مهمترین راهکار مقابله با یخزدگی
به گزارش راز بقا، یکی از اساسیترین دلایل زندهماندن ماهیهای قطبی وجود پروتئینهای ضدیخ (Antifreeze Proteins) در خون و بافتهای آنهاست. این پروتئینها مانع تشکیل و گسترش کریستالهای یخ میشوند و نقطه انجماد مایعات بدن را کاهش میدهند. به کمک این پروتئینها، خون بسیاری از ماهیان قطبی حتی در دمای زیر صفر همچنان مایع میماند و عملکرد طبیعی بدن حفظ میشود.
ساختار ویژه خون و گردش آن
در برخی ماهیها، سازگاریها فراتر از وجود پروتئین ضدیخ است. بعضی گونهها حتی هموگلوبین ندارند و خونشان بیرنگ است. نبود هموگلوبین باعث میشود خون بسیار رقیق باشد و راحتتر در رگها جریان پیدا کند.
چون آب سرد اقیانوسهای قطبی سرشار از اکسیژن محلول است، این گونهها بدون نیاز به هموگلوبین نیز میتوانند اکسیژن کافی دریافت کنند و در دماهای پایین دچار اختلال گردش خون نشوند.
ترکیب شیمیایی بدن با نقطه انجماد پایینتر
بدن بسیاری از موجودات دریایی قطبی دارای غلظت بالاتر نمک و مواد محلول است. این ویژگی سبب کاهش نقطه انجماد مایعات داخلی میشود؛ درست همانطور که آب شور دیرتر یخ میزند.
این تنظیم طبیعی شیمی بدن، احتمال یخزدگی ناگهانی را به حداقل میرساند و ثبات فیزیولوژیک را در دماهای قطبی تأمین میکند.
غشاهای سلولی مقاوم در برابر سرما
به گزارش راز بقا یکی دیگر از مکانیزمهای مهم بقا، تغییر در ساختار غشاهای سلولی است. سلولهای جانداران قطبی سرشار از چربیهای غیر اشباع هستند که حتی در دماهای پایین انعطافپذیر باقی میمانند. این انعطافپذیری مانع از سفت شدن غشاها میشود و اجازه میدهد تبادل مواد، تنفس سلولی و فعالیتهای حیاتی بدون اختلال ادامه پیدا کند.
متابولیسم آرام و هماهنگ با سرما
موجودات دریایی قطبی ریتم زندگی کندتری دارند. متابولیسم پایین و کممصرف آنها کاملاً با سرمای محیط تطابق یافته است. این سازگاری باعث میشود بدن در سرمای شدید انرژی کمتری مصرف کند، استرس فیزیولوژیک کاهش پیدا کند و فعالیت ارگانها دچار شوک دمایی نشود.
برای مطالعه بیشتر بخوانید:
آیا حیوانات بدون مغز میتوانند فکر کنند؟
اولین گاو اهلی جهان کی، کجا و چگونه به وجود آمد؟
چرا آب دریا کاملاً یخ نمیزند؟
شوری بالای آب دریا باعث میشود در دمای پایینتری یخ بزند. حتی وقتی سطح دریا پوشیده از یخ است، لایههای زیرین همچنان مایع باقی میمانند. این لایه مایع مانند یک پناهگاه طبیعی عمل میکند و محیطی پایدار برای انواع موجودات دریایی فراهم میسازد. در نتیجه، ماهیها در آبی سرد، اما مایع شنا میکنند و از یخزدگی کامل محفوظ میمانند.
سازگاری سایر جانوران قطبی
کریل و پلانکتونها
این جانداران ریز نیز پروتئینهای ضدیخ دارند و چرخه زندگیشان با فصلهای یخی هماهنگ شده است.
فوکها و نهنگها
پستانداران بزرگ قطبی با داشتن لایه ضخیم چربی (Blubber) و سیستم تنظیم حرارت داخلی، میتوانند دمای بدن خود را حتی در آبهای منفی دو درجه ثابت نگه دارند.
به گزارش راز بقا بقای ماهیها و جانداران دریایی در سرمای شدید قطب نتیجه مجموعهای از سازگاریهای هوشمندانه است: از پروتئینهای ضدیخ و خون رقیق گرفته تا غشاهای انعطافپذیر، بدن شیمیاییشده برای سرما و متابولیسم پایین.
این سازوکارها به آنها اجازه میدهد در محیطی زندگی کنند که برای بسیاری از جانداران غیرقابل تحمل است. مطالعه این سازگاریها نشان میدهد طبیعت برای بقا در سختترین شرایط همیشه راههای شگفتانگیزی پیدا میکند.
لینک کپی شد
از میان خبرها
خواندنیها
ماهی ماندارین؛ رنگارنگترین ماهی اقیانوس که مراسم جفتگیری شبیه رقص دارد و به جواهر آب شور مشهور است
ماهی دستقرمز؛ نادرترین ماهی جهان که بهجای شنا راه میرود!
هیولای مرغ بیسر؛ شگفتانگیزترین موجود دریایی که شبیه لاشه مرغ مرده در عمیق ۵۰۰ متری اقیانوس شناور است
آیا حیوانات بدون مغز می توانند فکر کنند؟
فُک پلنگی؛ بیرحمترین جانور جهان با ۶۰۰ کیلو وزن که آوازهای آخرالزمانی سر میدهد!
حلزون مخروطی؛ شکارچی مرموز خلیج فارس که زهری مرگبار دارد و هنوز پادزهری برای ساخته نشده است!
جراح ماهی؛ ماهی که با تیغههای تیزش دشمنان را سلاخی میکند و بدنش کاملا شفاف است
فُک خزری؛ فُکی با درازترین سبیل دنیا ساکن آشوراده که هلندیها برای نجاتش آمدهاند
ارسال نظر
ویدیوهای برگزیده
دنیای گیاهان
علم و کیهان