Sammakko-lasolia suonissa

Pohjois-Amerikassa asustava metsäsammakko (Rana sylvatica) on tunnettu kyvystään selviytyä hengissä kylmissä oloissa, niin kylmissä, että yli 60 prosenttia niiden elimistössä olevasta vedestä voi jäätyä. Nyt pakkaskestävyyden arvoituksen ratkaisussa on otettu iso askel eteenpäin.

Jo ennestään tiedettiin, että metsäsammakoiden veressä on “kryoprotektantteja” eli tutummin jäänestoaineita kuten glukoosia, glyserolia ja ureaa, jotka alentavat veren jäätymispistettä. Se riittää pitämään sammakot hengissä muutamassa pakkasasteessa. Alaskassa laji joutuu kuitenkin kärvistelemään jopa –30 celsiusasteen lämpötiloissa.

Kaksi Miamin yliopiston tutkijaa, Jon Costanzo ja Richard Lee, lähti ratkomaan arvoitusta luomalla laboratorioonsa keinotekoisen arktisen talven. He lyhensivät vähitellen valoisaa aikaa ja alensivat lämpötilaa, kunnes se oli vain muutaman asteen plussan puolella. Sammakot vaipuivat talvihorrokseen.

Sitten tutkijakaksikko laski lämpötilaa reilusti nollan alapuolelle. Osa sammakoista vietti kaksitoista viikkoa –4 celsiusasteessa, ja osa kahden viikon ajan –16 asteessa. Kun lämpötilaa taas nostettiin, sammakot heräsivät “henkiin” yllättävän nopeasti. Muutaman asteen pakkasessa uinuneet eläimet olivat tolpillaan parissa päivässä.

Vertailun vuoksi testissä oli mukana myös Ohiosta tuotuja lajitovereita, joiden toipuminen vei päiväkausia pidempään. Alaskalaisilla sammakoilla oli selvästi jokin ylimääräinen temppu takataskussaan.

Tutkijat totesivat, että Alaskan metsäsammakoiden maksa kasvoi talven ajaksi hyvin suureksi. Se muodosti melkein neljänneksen, peräti 22 prosenttia, sammakon massasta, kun ohiolaisilla lajitovereilla prosenttiosuus oli noin kahdeksan.

Alaskassa asustavien metsäsammakoiden arvellaan käyttävän kehonsa rasvakudoksia ja lihasproteiinia tuottaakseen glykogeenia, jonka turvin maksasolut voivat lämpötilan laskiessa kasvattaa veren glukoosipitoisuutta – ja siten sammakon pakkasensietokykyä.

Tutkijat totesivat myös sammakoiden veren ureapitoisuuden kasvavan talven varalle noin kymmenkertaiseksi. Yhdessä kasvaneen glukoosin määrän kanssa se selittää suurimman osa alaskalaisten sammakoiden kylmänkestosta, mutta osa jää vielä lopullista selitystä vaille.

Tutkimus julkaistaan The Journal of Experimental Biology -lehden syyskuun numerossa.

Video jäätyneen sammakon sulamisesta löytyy Miamin yliopiston sivuilta.

Sammakkokuva: Brian Gratwicke


Juttuja samasta aiheesta