Wissenschaftler, die tief in einem Eisberg vor Grönland gegraben haben, haben einen Fisch entdeckt, in dessen Adern grün leuchtendes Frostschutzmittel fließt.
kleine sortierte Schneckenfische (Liberis GebusEine neue Studie ergab, dass ) die „höchsten Expressionsniveaus“ von Frostschutzproteinen aller Zeiten enthält.
Ähnlich wie Frostschutzmittel bei der Regulierung helfen Temperatur Aus dem Motor eines Fahrzeugs unter extremen Bedingungen haben sich einige Arten entwickelt, um einen ähnlichen Schutz zu genießen, insbesondere diejenigen, die in kalten Umgebungen wie den Polargewässern leben grünes Land.
„Frostschutzproteine haften an der Oberfläche kleinerer Eiskristalle und verlangsamen oder verhindern, dass sie zu größeren, gefährlicheren Kristallen wachsen“, sagte Studienkoautor David Gruber, wissenschaftlicher Mitarbeiter am American Museum of Natural History (AMNH) und Distinguished Professor für Biologie am Baruch College der City University of New York, sagte er Live Science in einer E-Mail. „Fische vom Nord- und Südpol haben diese Proteine unabhängig voneinander entwickelt.“
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Frostschutzproteine wurden erstmals vor fast 50 Jahren in einigen antarktischen Fischen entdeckt Nationale Wissenschaftsstiftung (Öffnet in einem neuen Tab).
Im Gegensatz zu einigen Arten von kaltblütigen Reptilien und Insekten können Fische nicht überleben, wenn ihre Körperflüssigkeiten gefrieren, was dazu führen kann, dass sich Eiskörner in ihren Zellen bilden und sie im Wesentlichen in Fischsauger verwandeln.
„Die Tatsache, dass sich diese verschiedenen Frostschutzproteine unabhängig voneinander in einer Reihe verschiedener – und nicht eng verwandter – Abstammungslinien von Fischen entwickelt haben, zeigt dies[s] Wie wichtig sie für das Überleben dieser Organismen in diesen extremen Lebensräumen sind“, sagte John Sparks, Kurator in der Abteilung für Ichthyologie des AMNH und Mitautor der Studie, gegenüber Live Science in einer E-Mail.
Schnecken produzieren Frostschutzproteine “wie jedes andere Protein und scheiden sie dann in den Blutkreislauf aus“, sagte Gruber. Schnecken „scheinen jedoch Frostschutzproteine in den oberen 1% aller anderen Fischgene herzustellen“.
Wissenschaftler fanden die winzige kaulquappenartige Kreatur im Jahr 2019 während einer Expedition, als sie die Lebensräume von Eisbergen vor der Küste Grönlands erkundeten. Während der Reise – die Teil der Expedition von Constantine S.
„Die Schnecke war eine der wenigen Fischarten, die zwischen den Eisbergen, in den Spalten lebten“, sagt Gruber. „Es war erstaunlich, dass ein so kleiner Fisch in einer so extrem kalten Umgebung überleben konnte, ohne zu frieren.“
Es ist auch selten, dass arktische Fische Biolumineszenz zeigen, die Fähigkeit, blaues Licht in grünes, rotes oder gelbes Licht umzuwandeln, da es an den Polen lange Dunkelheitsperioden gibt, insbesondere im Winter. Diese Eigenschaft findet man normalerweise bei Fischen, die in warmen Gewässern schwimmen. Dies ist der erste gemeldete Fall einer arktischen Fischart, die diese Anpassung zeigt AMNH-Post (Öffnet in einem neuen Tab).
Die Wissenschaftler untersuchten auch die biofluoreszierenden Eigenschaften der Schneckenfische und fanden laut einer separaten Erklärung „zwei verschiedene Genfamilien, die Frostschutzproteine kodieren“, eine Anpassung, die ihnen im Wesentlichen hilft, sich nicht in gefrorene Fischstäbchen zu verwandeln.
Laut der Erklärung kann dieses beeindruckende Niveau der Frostschutzmittelproduktion diesen Arten helfen, sich an eine Umgebung mit Minusgraden anzupassen. Es wirft auch die Frage auf, wie es Schnecken geht, wenn die Meerestemperaturen dadurch steigen Erderwärmung.
„Angesichts der schnellen Erwärmung der Gewässer in der Arktis werden diese an Kaltwasser angepassten Arten auch mit Warmwasserarten konkurrieren müssen, die jetzt nach Norden wandern und in höheren Breiten überleben können (und die keine metabolisch teuren Frostschutzproteine produzieren müssten um zu überleben). Überleben in wärmeren arktischen Gewässern),“ sagte Sparks. „In der Zukunft, [antifreeze] Proteine bieten möglicherweise keinen Vorteil mehr.“
Die Ergebnisse wurden am 16. August im Journal veröffentlicht Evolutionäre Bioinformatik (Öffnet in einem neuen Tab).
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.
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