– Merkkejä Fall #10: Minne sammakot mennä talvella?

muutama viikko sitten Jane Viti, yksi minun opetus kollegansa, kysyi minulta, mitä oli tapahtumassa kaksi sammakkoa, joka oli asunut hänen pieni, takapihalla lampi koko kesän., Kuten puhuimme hänen sammakon ulkonäkö, käyttäytyminen, ja kappaleita olen päättänyt, että niiden on oltava Pohjois-vihreä sammakot (Lithobates clamitans melanota), ja koska hänen lampi on melko matala ja sen odotetaan jäädyttää vankka yli talven, ja myös siksi, että se ympäröi hyvin tiheä kasvu myrtti, olen arveltu, että vihreä sammakot (joka voi joko hibernate veden alla tai maan alla) olisi lähteä pian-to-be-vankka lampi ja kaivaa se maaperässä alle suojaava kansi myrtti. Mutta se, missä Sammakot istuvat talvella, oli vasta tämän tarinan alku., Sammakot ovat vaihtolämpöisiä (he luottavat lämpöä ympäristöönsä kehonsa lämpöä) ja näyttäisi olevan varsin alttiita jäädyttämistä vankka hyvin kylmät talvet Länsi-Pennsylvania, vaikka ne olivat maanalainen tai vedenalainen. Miten he voisivat selvitä tästä äärimmäisestä lämpövammasta?

my Cell Biologian luokassa puhun muutoksia, jotka voidaan nähdä solukalvojen sekä sammakkoeläimet (kuten vihreä sammakko) ja matelijoiden (kuten kilpikonnia ja käärmeitä) vuodenaikojen lämpötilat alkavat pudota., Stimuloidaan entsyymiä, joka alkaa lisätä solukalvon fosfolipidien rasvahappoihin kaksoissidoksia. Tämä ”desaturaasi” – entsyymi tekee muuttuneista rasvahapoista kierompia ja siten vähemmän toisiinsa kiinni pitäviä. Tämä vähentää jäätymispisteen (joita yleensä kutsutaan ”sulamispiste” jostain syystä) on solukalvon ja pitää kalvon ”neste” ja toiminnallinen alhaisempia lämpötiloja. Myös, sammakkoeläimet lisätä kolesterolin niiden solukalvojen, ja nämä steroidit edelleen pitää rasvahappoja clumping yhdessä jopa vähenee lämpötiloissa.,

Nämä muutokset auttaa pitämään sammakko aktiivinen lämpötiloissa, jotka ovat vähemmän kuin optimaalinen, mutta lopulta lämpötila alkaa lähestyä veden jäätymispisteen, ja sammakko on vaarassa solu-ja kudosvaurioita alkaen jäädyttäminen vettä sen verta ja sytoplasmassa.

Let ’ s ottaa toisen ja miettiä ihmistä. Kun iho altistuu liian pitkään jäätyville lämpötiloille, solut tuhoutuvat ja syntyy” paleltumia”. Miksi solut kuolevat?, Ensinnäkin, veri virtaa kylmä kehon osa on rajoitettu, jotta estetään liiallinen kehon lämpöä tappio (ihmiset ovat endoterminen organismeja, jotka käyttävät lämpöä niiden aineenvaihdunnan toimintaa tuottaa heidän kehon lämpöä ja siellä on vain niin paljon lämpöä, energiaa mennä noin!). Puute veren virtaus kudokseen tarkoittaa, että happea ei enää toimitettu ja solun kuolema hapenpuutteeseen voi esiintyä. Lisäksi, ja ehkä välittömämpi huolenaihe, puute lämmin veri pääsee kudokseen tarkoittaa, että nesteet kudoksen ja sen solujen voi alkaa jäätyä., Yleensä solujen ympärillä oleva interstitiaalinen neste jäätyy ensin ja nämä jääkiteet alkavat itse asiassa vetää vettä ulos solujen sisältä. Vaikka tämä nestehukka tapahtuma voi oikeastaan pitää pois sytoplasman jäädyttäminen, mutta lopulta solu on peruuttamattomasti vaurioitunut (eli ”tappoi”) joko liiallisen kuivettumisen tai väistämätön jäädyttäminen sen solulimassa.

mutta palataan sammakoihimme: ennen kuin Sammakot altistuvat pakkaselle, niihin tehdään monia fysiologisia muutoksia edellä lueteltujen solukalvon muutosten lisäksi., Heidän maksansa alkavat syntetisoida ja vapauttaa suuria määriä glukoosia (”sokeri”) verenkiertoon. Nämä sokerit imeytyvät solujen elin, aiheuttaa sytoplasmassa tulla paksua ja siirappimaista ja yhä hypertoninen, että surrouding interstitiaalinen nestettä. Myös sammakko julkaisee erityisiä proteiineja kutsutaan Proteiinin Ice Nukleaaseja (tai ”PIN”) osaksi verenkiertoon. Nämä proteiinit stimuloivat jäädyttäminen vettä veressä, joka sitten estää mahdollisesti tappava jäädyttäminen vettä sytoplasmaan solujen sisällä!, Kun sammakot ovat nyt alttiina todella pakkasessa ihon ja sitten loput kehon jäätyy (he ovat kuin pikku kivi patsaat sammakoita!), mutta jäätyminen rajoittuu ensisijaisesti vereen ja solujen ympärillä oleviin nesteisiin! Muodostaa jääkiteitä soluvälinesteen vetää vettä pois soluista (aivan kuten ihmisen paleltumia), mutta runsaasti sokeria solujen sisällä ei vain toimia luonnollinen pakkasnestettä solun, mutta myös kiinni tarpeeksi vettä niin, että solut eivät kuivata kuolemaan asti!,

Maanpäällisen sammakot (kuten Amerikkalainen rupikonna (Bufo americanus), puu sammakko (Rana sylvatica), kevään peeper (Hyla ristikukkaisten), harmaa puu sammakko (Hyla versicolor) ja pohjois-vihreä sammakko, kun se päättää hibernate maalla) periaatteessa antaa itsensä jäätyä vankka niiden maaperän piilopaikkoja. Puu sammakot ja sammakot eivät edes mene alas maahan, mutta vain haudata itsensä kasoittain lehtiä ja ratsastaa ulos kuukauden pakkasessa., Aikana lämmin loitsuja näiden maanpäällisen hibernators voi jopa sulaa pois ja liikkua, mutta ne tulee yleensä sitten uudelleen jäätyä ja laskeutua takaisin niiden talvi uinuu. Panin merkille useita kevään ja kesän blogeja tänä vuonna erittäin suuri joukko harmaa puu sammakot puita noin minun kenttä ja piha. Ihmettelen, jos kaikki lehdet, jotka olen antanut kasaantuvat alla puita (koska minun valikoiva lehtien haravointi politiikat) edellyttäen, näitä suuria olentoja, joilla on riittävä talvella elinympäristön hyväksi kasvun väestön?,

Aquatic sammakot (kuten leopard frog (Rana pipens) ja härkäsammakko (Lithobates catesbeianus) ja pohjois-vihreä sammakko, kun se päättää talvehtivat vesistö) viettää talven, jos ei jäädytetty sitten lähes niin edelleen nestettä ympäristöön niiden lampia tai altaita. Ne eivät kaivautuvat lietteet nämä järjestelmät, koska ne on edelleen poimia happea ympäröivästä vettä niiden ihon kautta., Joskus ne vajoavat pohjaan niiden allasta tai lampea (ne ovat melko kiinteitä, ja ei ole mitään ilman niiden keuhkot), mutta ne on pidettävä yhteyttä hapekasta vettä selviytyäkseen. Ne saattavat myös uida hieman lämmetessään tuudittautuessaan talvipakkasessa. Vesisammakot selviävät jäätyvästä kiinteästä jäästä, mutta en tiedä, kauanko ne voivat elää niin. Hapenpuute olisi varmasti kohtalokas, jos jääpeite kestäisi liian monta viikkoa.,

Joten, seuraava kylmä Syksy-iltana kuin istut lämmin talo kääritty afganistanin tai pusero, antaa ajatuksen vähän jäässä ulkona sammakoita, jotka odottavat heidän henkilökohtainen Keväällä sulaa tulla.

---