TræfrøenLithobates sylvaticus) er et padde af anuranernes orden, som skiller sig ud blandt disse skabninger for dens tolerance over for ekstremt lave temperaturer.
Dette er fordi disse frøer kan overleve årstider, hvor de delvis lider af to tredjedele af vandet i deres kroppe. Af denne grund er det en af de arter, som videnskaben har kaldt "Ekstremofil".
Hvor bor skovfrøen?
Dette er den nordligste frø i verden med et levested, der strækker sig gennem de boreale og østlige løvskove i Nordamerika. Den har således en rækkevidde, der spænder fra staten Georgia til Canada og polarcirklen.
Denne art overlever frysetemperaturer så lave som -16 grader og udholder en to måneders fryseperiode på -4 grader.
Hvad er træfrøens strategi for at overleve frysning?
Træfrøer forhindrer frysning takket være kryoprotektanter. Disse er stoffer, der virker ved at reducere temperaturen, hvor dine kropsvæsker fryser. Du kan forestille dig, at de fungerer på en måde, der ligner frostvæsken i din bils system.
De vigtigste forbindelser i overlevelse ved frysning af træfrøen er to:
- Urea, som ophobes i din krop i løbet af efteråret og den tidlige vinter.
- Glukose, som hurtigt og rigeligt mobiliseres fra leverglykogenlagre, som en direkte reaktion på lave temperaturer.
Kryobeskyttelsesmidler begrænser mængden af is, der rent faktisk dannes på kroppen overalt. Jo mere af det kryoprotektive opløste stof, der kan ophobes, jo mindre is vil der dannes, og derfor vil der være mindre stress på celler og væv.
Hvad med træfrøens kropsfunktioner?
Det er let at forestille sig, at mens frysningen varer, frøen holder op med at trække vejret, og hjertet holder op med at slå fuldstændigt i dage eller uger.
Faktisk er alle fysiske processer i frøer, fra metabolisk aktivitet til affaldsproduktion, næsten helt stoppet i deres dvale -periode.
En gentagende cyklus
Interessant nok siger eksperter, der har studeret denne art, at frøer i deres vilde liv sandsynligvis vil opleve flere fryse- / tøepisoder i løbet af en vinter.
Dette er muligt, fordi disse frøer bevarer en betydelig lydhørhed over for:
- Syntesen af glukose. Faktisk forbliver disse dyr i en hyperglykæmisk tilstand længe efter optøning.
- En opbygning af høje niveauer af kryobeskyttelsesmidler i hjernevæv.
Eksperter rapporterer, at frøene optøer hver gang den omgivende temperatur stiger og isen smelter.
Således strømmer vandet langsomt ind i cellerne, blodet begynder at cirkulere igen, og frøen genopliver. I laboratoriet optøer isen på din krop på cirka 20 minutter, og det tager yderligere 20 til 30 minutter for dit hjerte at begynde at slå.
I naturen, når foråret endelig kommer og beslutter sig for at blive, springer frøerne uskadt ud. Arten drager utvivlsomt fordel af denne "time -out" på grund af frysning, da ved at reducere dets metabolisme, øge dine chancer for overlevelse i de lange vintermåneder.
Når den er frosset, går træfrøen i en tilstand af suspenderet animation, præget af et ophør af vitale funktioner såsom mangel på hjerteslag, blodcirkulation, åndedræt, hjerneaktivitet og bevægelse.
En fremtid for medicin?
Det skal bemærkes, at der er håb om det lægevidenskaben kan en dag kopiere træfrøteknikken at hjælpe menneskelige organtransplantationer.
I øjeblikket har læger kun timer til at overføre et doneret organ til en levende patient, før patienten bliver for hårdt beskadiget. Frysning af organer er ikke en mulighed, da cellerne bliver dehydreret.
Udover at være et fascinerende emne har evnen til at fryse og tø levende organer og væv uden at beskadige dem potentielt store konsekvenser for områder som organtransplantation.
Hvis vi kunne fryse menneskelige organer, selv i en kort periode, ville vi være et gennembrud for videnskab og medicin. Dette ville muliggøre overførsel af organer til hele verden, hvilket i høj grad ville forbedre donationsprocessen.