Животные производят много странных соединений. Возьмите, к примеру, чернила кальмара, спрей скунса или даже слизь из карри. Но одним из самых странных побочных продуктов животного происхождения является алкоголь золотых рыбок. Когда наши ошарашенные друзья находятся в среде с низким содержанием кислорода, например на дне замерзшего пруда, золотая рыбка и родственные виды карпа производят алкоголь из своих жабр Теперь, как Райан Ф. Мандельбаум в Gizmodo По сообщениям, исследователи наконец выяснили, как и почему твари производят этот рыбный самогон.
Для большинства позвоночных животных, когда кислород больше не доступен, организм переключается на анаэробное дыхание, которое быстро расщепляет углеводы для получения энергии, сообщает Рэйчел Бакстер в New Scientist . Но подобно тому, как спринтеры могут поддерживать свою молнию только на короткие расстояния, рыба может рассчитывать на этот процесс только в течение короткого времени из-за накопления молочной кислоты, которая опасна в высоких концентрациях.
Золотая рыбка и карась, однако, усваивают эти углеводы иначе, чем другие животные, когда в организме мало кислорода. Существа превращают эти углеводы в этанол, который они изгоняют из своих жабр. Это означает, что молочная кислота не накапливается в их организме, что позволяет им выживать в среде с низким содержанием кислорода.
Однако то, как это происходит, долгое время оставалось загадкой. Но исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Scientific Reports, помогает объяснить сложную загадку.
Как сообщает Мандельбаум, для изучения рыбы команда исследователей из университетов Осло и Ливерпуля посадила карасей в «отель для золотых рыбок», набор безвоздушных аквариумов, где они изучали их в течение семи дней, отбирая образцы тканей у рыб.,
Исследователи обнаружили, что мышечная ткань рыб содержит два типа ферментов, которые направляют углеводы в митохондрии, клеточные электростанции, где производится энергия, сообщается в пресс-релизе. Один набор этих белков следует нормальному метаболическому пути. Но в среде с низким содержанием кислорода включается второй фермент, называемый пируватдекарбоксилазой, который перерабатывает метаболические отходы с образованием менее опасного этанола, который затем выводится из системы рыб. Это немного похоже на то, как пивные дрожжи делают хорошие вещи, отмечает Бакстер.
В течение длительных периодов ледяного покрова в Северной Европе «концентрация алкоголя в крови у карасей может достигать более 50 мг на 100 миллилитров, что выше предела вождения в этих странах», - соавтор, эволюционный физиолог из Университета Ливерпуль, говорится в пресс-релизе. «Тем не менее, это все еще намного лучшая ситуация, чем заполнение молочной кислотой, которая является конечным продуктом обмена веществ для других позвоночных, включая людей, когда они лишены кислорода».
Как сообщает Бакстер, исследователи также установили последовательность ДНК животного, обнаружив, что мутация, вызывающая выпивку, возникла у предков карпа и золотой рыбки около 8 миллионов лет назад. Маленькая хитрость возникла из-за мутации, известной как дупликация целого генома, в которой у вида есть полная дополнительная копия генетического материала. Мутация в этих двойных генах дала рыбе особый трюк.
Это также довольно впечатляющая адаптация к выживанию. «Производство этанола позволяет карасью быть единственным видом рыб, выживающим и эксплуатирующим эти суровые условия», - говорит в своем выпуске ведущая писательница Катрин Элизабет Фагернес из Университета Осло, «тем самым избегая конкуренции и избегая хищничества со стороны других видов рыб, с которыми они обычно взаимодействуют в лучше насыщенных кислородом водах ».
Так что главный вопрос в том, действительно ли рыба напивается? Беренбринк говорит Мандельбауму, что трудно сказать. «Подо льдом они пытаются минимизировать затраты энергии», - говорит он. «В некотором смысле поведение меняется, потому что они просто сидят там. Мы не можем отличить это от алкоголя или стратегии выживания ».
Следующим этапом является сравнение различных видов спиртосодержащих, чтобы найти какие-либо различия в процессе и выяснить, когда и как начинается и прекращается производство этанола.
