يمكن أن تعيش الأسماك في مياه باردة جدًا. بالطبع ، لا يمكن للأسماك الاستوائية من الأنهار الدافئة أو البحار الدافئة أن تواجه درجات حرارة منخفضة في حياتها ، مما سيكون كارثيًا بالنسبة لها.
ومع ذلك ، فإن أسماك المحيطات ، وخاصة تلك الأنواع التي تعيش في المياه القطبية ، وكذلك سكان الأنهار الروسية ، والبحيرات شديدة المقاومة لدرجات الحرارة الشديدة وانخفاضها الكبير. في مضيق ماكموردو بالقرب من القارة القطبية الجنوبية ، يمكن أن ينخفض مؤشر درجة الحرارة إلى أقل من -2 درجة ، ولكن توجد الأسماك هناك ، ويبدو أنها لا تعاني على الإطلاق من البرد. لماذا لا تجمد الأسماك ، وما الذي يسمح لها بإظهار هذه المقاومة لدرجات الحرارة؟
الأسماك ووظائفها
من أجل فهم التفاصيل ، من الضروري النظر في فسيولوجيا الأسماك. بادئ ذي بدء ، من الضروري الانتباه إلى حقيقة أن جميع الأسماك تقريبًا هي كائنات بدم بارد. لا تنتج الكائنات الحية الحرارة ، وبالتالي فإن مؤشر درجة الحرارة يتوافق دائمًا مع درجة حرارة البيئة. أي أنه في المسطحات المائية الدافئة ، ستكون الأسماك دافئة ، وفي الأجسام الباردة سوف تبرد إلى المعدل الذي تمتلكه المياه المحيطة. يبدو أنه في هذه الحالة ، يجب أن تعاني الأسماك من انخفاض درجة حرارة الجسم وحتى التجمد. لماذا لا يتحولون إلى قطعة من الجليد في درجات حرارة منخفضة ، لكنهم يواصلون العيش ، وأحيانًا يتصرفون بشكل طبيعي ونشط؟
اتضح أن البروتينات السكرية موجودة في دم الأسماك التي تمنع التجمد. وجد العلماء ودرسوا هذه البروتينات في منتصف القرن العشرين. كما اتضح ، فإن البروتينات السكرية توفر أكثر من حماية كبيرة ضد التجميد من أي مضاد للتجمد تم استخدامه من قبل البشر حتى يومنا هذا.
حقيقة مثيرة للاهتمام: إذا قمت بإذابة الملح في الماء ، فسوف يتجمد أكثر. ومع ذلك ، فإن البروتينات السكرية أكثر فعالية بـ 200-300 مرة من الأملاح.
كان تأثير البروتينات السكرية مثيرًا للجدل حتى وقت قريب ، حتى تمت دراسة هذه المادة وسلوكها في جسم الأسماك بمزيد من التفصيل. في البداية ، كان يعتقد أن البروتينات السكرية تمنع تطور بلورات الثلج من سوائل داخل الخلايا وغيرها من سوائل الجسم ، ملزمة لوجه بلورات الجليد بالكاد تظهر.
ومع ذلك ، فقد دحضت الدراسات الحديثة هذه النتائج. اتضح أن البروتينات السكرية لها تأثير بعيد على الماء ، أو بالأحرى ، على ديناميكيات جزيئاتها. إذا كانت هذه المادة موجودة في الماء ، فإن الجزيئات تأمر بحركتها ، ويتم تقليل إمكانية ارتباطها بالشبكة البلورية ، الضرورية لتكوين الجليد.
إن عمل هذه المواد فعال للغاية لدرجة أنها يمكن أن تحقق اختراقة في العلوم الحديثة. ليس من المستغرب أن تقوم إحدى شركات السيارات الألمانية برعاية الأبحاث الحديثة - صناعة السيارات في حاجة ماسة لمثل هذه المواد.
كيف تستجيب الأسماك لدرجات الحرارة المنخفضة؟
تتعرض المخلوقات ذات الدم الدافئ لخطر الموت في درجات حرارة منخفضة.على الأقل ، البرودة المفرطة لفترات طويلة ليست مريحة للغاية - على حد سواء للبشر وغيرهم من ذوات الدم الحار. في ظل هذه الظروف ، يعاني الأشخاص ذوات الدم الحار من الشعور بالضيق ، وتهبط المناعة ، ويمكن أن تتطور نزلات البرد والأمراض الأخرى. ومع ذلك ، فإن الأسماك ذات الدم البارد لا تواجه مشاكل مماثلة. على الرغم من أن خفض درجة الحرارة يؤثر أيضًا على حالتهم العامة.
لذا ، إذا شاهدت الأسماك في البحيرات والأنهار في بلادنا ، فستلاحظ أنه مع تبريد وخفض درجات حرارة المياه تصبح أقل حركة ، وأكثر خمولًا. لم يعودوا بحاجة إلى الكثير من الطعام والأكسجين ، مما يسمح لهم بالشتاء مع الحد الأدنى من المخاطر على الجسم.
بمجرد أن تبدأ الأجسام المائية في الاحماء مرة أخرى ، تخرج الأسماك من الرسوم المتحركة المعلقة وتبدأ في إظهار المزيد من النشاط - يبدأ العديد منها موسم التزاوج ، ثم يأتي الصيف عندما تحتاج إلى تناول الطعام بنشاط من أجل إنشاء كمية معينة من العناصر الغذائية في الجسم لفصل الشتاء.
وبالتالي ، فإن الأسماك لا تتجمد ، لأنها مخلوقات بدم بارد. توجد مضادات التجمد الطبيعية في الدم ، والتي تستبعد تكوين بلورات الجليد داخل الخلايا.
