Звичайні карасі — це риба, яка може вразити навіть досвідчених біологів. Ці прісноводні мешканці ставків та озер Північної Європи та Азії здатні виживати в умовах, де майже жодна інша істота не витримала б. Вони не просто переживають період зими, коли води замерзають і позбавляються кисню, але й роблять це протягом кількох місяців.
Щороку більшість риб, що мешкають у холодних ставках і озерах, змушені або мігрувати, або гинути від дефіциту кисню. Однак звичайний карась (Carassius carassius) має унікальну здатність адаптуватися до таких екстремальних умов. Як пояснив еволюційний біолог Скотт Треверс, карасі не просто переживають зимові місяці, коли води замерзають і стають безкисневими — вони здатні обходитися без кисню тижнями або навіть місяцями.
Загалом для більшості живих організмів кисень є незамінним елементом у процесі дихання. Без нього метаболізм зупиняється, а клітини починають виробляти токсичні продукти, що призводить до смерті. Однак карасі мають здатність трансформувати лактат, який накопичується в організмі в процесі анаеробного метаболізму, у етанол. Це відкриття було зроблено ще в 1980-х роках, коли вчені помітили, що ці риби не дозволяють токсичному лактату накопичуватися, а замість цього переробляють його в етанол, який вони виводять через зябра в навколишнє середовище.
“Цей процес дозволяє карасям виживати навіть у важких умовах, де інші риби давно б загинули”, – пояснив Треверс.
Проте виробництво етанолу не є єдиним механізмом, який дозволяє карасеві пережити зиму. Як з’ясували вчені, під час періодів аноксії (повної відсутності кисню) у карасів спостерігається глибока метаболічна депресія. Це означає, що їхній організм знижує споживання енергії до мінімуму: серцебиття сповільнюється, рухи майже припиняються, а ріст зупиняється. Іонні канали в нейронах карасів регулюються таким чином, що їхні клітини не використовують багато аденозинтрифосфату (основне джерело енергії для клітин). Ця економія енергії дозволяє рибам виживати на анаеробному метаболізмі протягом кількох місяців.
У результатах досліджень, опублікованих у Journal of Experimental Biology, наводяться дані, які підтверджують здатність карасів до адаптації в умовах гіпоксії. За допомогою цього механізму, звичайні карасі можуть виживати без кисню більше чотирьох місяців, що було підтверджено лабораторними експериментами при низьких температурах. У природних умовах цей термін може змінюватися залежно від температури води, запасів енергії та розміру риби.
Звичайні карасі — це не просто цікава екологічна особливість. Їхнє виживання без кисню є яскравим прикладом того, як природа може створювати дивовижні стратегії адаптації до екстремальних умов. Вчені продовжують вивчати ці риби, сподіваючись, що їхні механізми метаболічної депресії та виробництва етанолу можуть бути використані для розвитку нових медичних технологій або способів подолання дефіциту кисню в організмах інших видів.
Це ще раз нагадує нам про непередбачувану і дивовижну силу природи, де навіть найменші істоти здатні знайти свої способи для виживання в найскладніших умовах.
