» » Воды Антарктиды богаты разнообразной фауной

Воды Антарктиды богаты разнообразной фауной

Воды Антарктиды богаты разнообразной фауной

Несмотря на экстремально низкие температуры, воды, омывающие берега Антарктиды, богаты самой разнообразной фауной. Одним из представителей этой фауны является антарктический осьминог, который, как выяснилось в ходе нового исследования, использует уникальную стратегию для транспортировки кислорода кровью.

Учёные внимательно изучили принципы выживания многоклеточных в водах, температуры которых близки к нулю по Цельсию. Многочисленные анализы показали, что особые пигменты в крови осьминога помогают сделать её более устойчивой к температурным перепадам, чем у антарктических рыб и других видов осьминогов.

Условия проживания в ледяных водах довольно необычны: при таких температурах вязкость крови повышается, а транспортировка кислорода к тканям замедляется из-за снижения диффузии живительного элемента. Тем не менее, сами ледяные воды уже содержат большое количество растворённого кислорода.

Известно, что антарктические рыбы не имеют острой необходимости в активной транспортировке кислорода пигментами крови, то есть гемоглобином, в силу присутствия этого жизненно важного элемента в самой воде. Однако до сих пор науке было мало известно о механизмах, которые используют голубокровые антарктические осьминоги для поддержания постоянной подачи кислорода тканям при низких температурах.

"В рамках нашего исследования мы доказали, что синий пигмент крови осьминогов — гемоцианин — подвергается функциональным изменениям для стимуляции процесса снабжения кислородом различных тканей тела моллюска при отрицательных температурах. Данный процесс сильно разнится с тем, что мы наблюдаем у антарктических рыб, проживающих в точно таких же условиях. Наши результаты также указывают на то, что антарктические осьминоги лучше приспособлены к выживанию в условиях глобального потепления", — рассказывает ведущий автор нового исследования Михель Эллерман (Michael Oellermann) из Института имени Альфреда Вегенера в Германии.

У осьминогов имеется три сердца и сокращающиеся вены, которые перекачивают гемолимфу — особую жидкость, насыщенную гемоцианином, синим транспортным белком, отвечающим за снабжение тканей кислородом. У позвоночных аналогом гемоцианина является гемоглобин.

Исследователи задались вопросом, что же делает гемоцианин антарктических осьминогов столь приспособленным к работе в холодной воде. Чтобы найти ответ, биологи собрали и проанализировали гемолимфу у представителей вида Pareledone charcoti — одного из самых многочисленных видов антарктических осьминогов, а также у представителей двух видов, обитающих в более тёплых водах, австралийского Octopus pallidus и средиземноморского Eledone moschata.

У антарктических P. charcoti оказалась самая высокая концентрация гемоцианина в крови — она на 40% превышала уровень этого пигмента у других видов. Исследователи полагают, что столь высокая концентрация может быть своего рода компенсацией за скудную способность гемоцианина транспортировать кислород к тканям, а в холодных условиях повышенный уровень данного пигмента крови может обеспечить достаточное снабжение кислородом тканей тела моллюска.

В ходе своей работы биологи также обнаружили, что гемоцианин P. charcoti лучше транспортирует кислород к тканям при 10 °С, чем при 0 °С. Примечательно, что при 10 °С пигмент P. charcoti обеспечивал эффективность транспортировки кислорода, равную 76,7%, тогда как у тепловодных видов O. pallidus и E. moschata эта цифра достигала лишь 33,0% и 29,8%, соответственно.

Такая особенность помогает антарктическим осьминогам выживать практически при любых условиях. Эти существа также лучше приспособлены к условиям глобального потепления, чем их тепловодные собратья и даже антарктические рыбы.

Результаты исследования Эллерман и его коллеги описали в статье журнала Frontiers in Zoology.