秋の兆し#10:冬にカエルはどこに行くのですか？
北の緑のカエル（写真：Contrbaroness。 ウィキメディア-コモンズ)
数週間前、私の教える同僚の一人であるジェーン-ヴィティは、夏の間、彼女の小さな裏庭の池に住んでいた二つのカエルに何が起こるのか尋ねました。, 私たちは彼女のカエルの外観、行動、歌について話したように、私は彼らが北の緑のカエル（Lithobates clamitans melanota）でなければならないと決めました。彼女の池はかなり浅く、冬の間固体を凍結すると予想され、またそれはマートルの非常に密な成長に囲まれているので、私は緑のカエル（水中または地下のいずれかが冬眠することができます）がすぐに固体の池を残して、マートルの保護カバーの下の土壌に冬眠を掘るだろうと推測しました。 しかし、これらのカエルが冬に座る場所は、この物語の始まりに過ぎませんでした。, カエルは外熱性であり（彼らは彼らの体の熱のために彼らの環境の熱に依存している）、彼らは地下や水中であった場合でも、西部ペンシルベニア州の非常に寒い冬に固体を凍結することに非常に脆弱であるように見えるでしょう。 どうすれば彼らは生き残るこの極度の熱傷?
私の細胞生物学のクラスでは、季節の気温が下がり始めるにつれて、両生類（緑のカエルのような）と爬虫類（カメやヘビのような）の細胞膜に見られる, 細胞膜リン脂質の脂肪酸に二重結合を付加し始める酵素が刺激される。 この”desaturase”の酵素は変えられた脂肪酸をより曲がり、こうして一緒に付くことより少なくできるようにします。 これにより、細胞膜の凝固点（通常は何らかの理由で”融点”と呼ばれる）が減少し、膜を”流体”および低温および低温で機能させる。 また、両生類は細胞膜にコレステロールを加え、これらのステロイドはさらに、脂肪酸が温度を下げても一緒に凝集するのを防ぎます。,
これらの変化は、最適よりも低い温度でカエルを活発に保つのに役立ちますが、最終的に温度が水の凝固点に近づき始め、カエルは血液および細胞質
人間のつま先の凍傷（写真：Dr.S Falz-Colleque Wikimedia Commons）
ちょっと考えてみましょう。 皮膚が凍結温度に長すぎると細胞が破壊され、”凍傷”が起こる。 なぜ細胞は死ぬのですか？, 最初に、冷たい身体部分への血の流れは余分なボディ熱損失を防ぐために削減される(人間は彼らのボディ熱を発生させるのに彼らの新陳代謝の活動からの熱を使用する吸熱有機体であり、行くべきそんなに熱エネルギーしかありません!). 組織への血流の欠如は、酸素がもはや送達されなくなり、酸素の欠乏による細胞死が起こり得ることを意味する。 また、おそらくより直接的な懸念として、組織に入る温かい血液の欠如は、組織およびその細胞内の流体が凍結し始める可能性があることを意味する。, 通常、細胞の周りの間質液が最初に凍結し、これらの氷の結晶が実際に細胞の内部から水を引き出し始めます。 しばらくの間、この脱水事象は実際に細胞質の凍結を止めるかもしれないが、最終的に細胞は過度の脱水または細胞質の必然的な凍結によって不可逆的に損傷を受ける（すなわち”殺される”）。
しかし、私たちのカエルに戻ってみましょう：カエルが凍結温度にさらされる前に、彼らは私が上記の細胞膜の変化に加えて、多くの生理学的変化を, 彼らの肝臓は、大量のグルコース（”砂糖”）を血流に合成して放出し始めます。 これらの糖は体の細胞によって吸収され、細胞質は厚くてシロップ状になり、周囲の間質液にますます高張する。 また、カエルはプロテインアイスヌクレアーゼ（または”ピン”）と呼ばれる特殊なタンパク質を血流に放出する。 これらの蛋白質は細胞の中の細胞質の水の可能性としては致命的な凍結を禁じる血の流れの水の凍結を刺激する!, カエルが最終的に真に凍結温度にさらされると、皮膚とその後、体の残りの部分は、固体フリーズ（彼らはカエルの小さな岩の彫像のようなものです！しかし、凍結は主に血液と細胞の周りの体液に限定されています！ 間質液中の形成氷結晶は、細胞から水を引き出します（ちょうど人間の凍傷のように）が、細胞内の糖の高レベルは、細胞のための自然な不凍液として作用するだけでなく、細胞が死のポイントまで脱水しないように十分な水にぶら下がるだけでなく、細胞が死のポイントまで脱水しないように！,
灰色の木のカエル（L.A.ドーソンによる写真。 ウィキメディア-コモンズ）
陸生のカエル（アメリカのヒキガエル（Bufo americanus）、ウッド-カエル（Rana sylvatica）、春の覗き見（Hyla crucifer）、灰色の木のカエル（Hyla versicolor）、それが土地で冬眠することを決めた北の緑のカエルのような）は、基本的に彼らの土壌の隠れ家で固体を凍結させる。 木のカエルやツリーカエルも土の中にダウンして行くが、ちょうど葉の山に自分自身を埋めるし、凍結温度の数ヶ月を乗り切ることはありません。, 暖かい呪文の間、これらの地上の冬眠者は解凍して動き回ることさえありますが、通常は再凍結して冬の眠りに戻ります。 私は今年、いくつかの春と夏のブログで、私の畑と庭の周りの木の中に非常に多くの灰色のアマガエルがいることを指摘しました。 私が私の木の下で積み上げてきた葉のすべてが（私の選択的な葉掻き集め政策のために）これらの偉大な生き物に、人口の成長を支持するのに十分な冬の生息地を提供したのだろうか？,
水生カエル（ヒョウカエル（Rana pipens）とアメリカのウシガエル（Lithobates catesbeianus）とそれが水域で越冬することを決定したときの北の緑のカエルのような）は、池やプールのまだ液体の環境でほぼ凍結していなければ冬を過ごす。 彼らは皮膚を通して周囲の水から酸素を拾い続けなければならないので、彼らはこれらのシステムの泥に自分自身を埋めることはありません。, 時には彼らは彼らのプールや池の底に沈む（彼らはかなり固体であり、肺に空気がない）が、生き残るためには酸素が豊富な水との接触を保たなければな 彼らはまた、冬の寒さでlullsの間にウォームアップするときに少し泳ぐことがあります。 水生カエルの生存の凍結固体の氷がないわからないわたって生活できることができてうれしいです。 氷包装があまりにも多くの週間持続した場合、酸素の不足は確かに致命的になります。,
だから、次の寒い秋の夜に、あなたはアフガニスタンやセーターに包まれたあなたの暖かい家に座って、彼らの個人的な春の解凍が来るのを待っている外の小さな凍ったカエルに考えを与えてください。