Добавь сайт в закладки! Инструкция по ссылке.
За окном -20, озеро покрылось толстым слоем льда, а где-то там, в холодной темноте под ледяной коркой, спокойно плавают караси и окуни.
Не превращаются в рыбные леденцы, не впадают в ледяной ступор — просто живут. А ведь в океане температура воды может падать ниже нуля!
Как у них это получается, хотя вода вокруг них холоднее, чем в вашем холодильнике? Почему рыбы не замерзают зимой?
Потому что природа — нормальный инженер, а не человек, который сначала строит, а потом судорожно ищет в Яндексе «почему не работает».
Физика воды: природный защитный механизм
Начнем с самого удивительного парадокса природы. Помните школьную физику? (Школьная физика — единственный предмет, где слова «это пригодится» звучали как угроза).
Обычно при охлаждении вещества становятся плотнее и тяжелеют. И твердые формы вещества плотнее жидких.
Но вода это особенная жидкость. При температуре около +4°C она достигает максимальной плотности, а потом начинает вести себя странно: при дальнейшем охлаждении становится менее плотной (то есть — лёд легче воды в том же объеме). Поэтому лед плавает на поверхности, а не тонет.
Если бы у воды был характер,в дневнике бы писали:
«Способная, но ведёт себя странно».
Именно это уникальное свойство воды спасает водную живность!
Когда температура падает, самая холодная вода всплывает наверх и замерзает, образуя ледяной панцирь. А теплая вода — те самые +4°C (когда плотность воды максимальна) — опускается на дно.
Получается естественный термос: лед сверху работает как одеяло, не давая холоду добраться до глубины.
Вот почему рыбы не замерзают в реке, озере или пруду — температура воды подо льдом остается терпимой. Природа сама позаботилась о системе отопления. А рыбам остается только найти самое теплое местечко на дне и переждать холода.
Рыбы зимой просто легли на дно.Как мы — после новогодних.
В морях ситуация гораздо хуже. Потому что из-за содержания соли температура воды здесь может упасть ниже нуля — до -2 градусов.
По идее, там-то вода точно должна превратить любое живое существо в ледышку. И вот тут включается еще один защитный механизм природы
Молекулярная охрана
В крови арктических и антарктических рыб течет настоящий антифриз. Речь о специальных белках-гликопротеинах, которые работают как молекулярные телохранители.
Представьте, что в вашей крови патрулируют крошечные агенты. Как только появляется малейший кристаллик льда — а при температуре ниже нуля они неизбежно начинают формироваться — белок тут же цепляется к нему и не дает расти. Это как если бы вы поймали снежинку и заморозили ее в том же размере навсегда.
Эффективность этих природных антифризов поражает. Они тормозят замерзание в 300 раз лучше, чем обычная соль! Благодаря этому полярные рыбы живут подо льдом при температурах до -2°C, хотя без антифриза их кровь замерзла бы уже при -0,9°C.
Если бы у человека был такой антифриз, он бы уже жил в морозилке и не платил за коммуналку.
Белки-антифризы не работают круглый год. Печень рыбы начинает их синтезировать только осенью, когда вода холодеет. К зиме концентрация достигает максимума. А весной производство сворачивается. Зачем тратить ресурсы, если опасность миновала?
Странности природы: рыба-светофор и белокровные монстры
Природа любит сюрпризы. Возьмем липариса — уникальную рыбу, живущую в расщелинах гренландских айсбергов. Мало того, что она держит рекорд по содержанию антифризов в крови — в 2019 году обнаружили особь, которая светится зеленым и красным одновременно! Первая в мире двухцветная биофлуоресцентная полярная рыба.
Рыба, которая светится красным и зелёным —это не эволюция,
это ГИБДД подо льдом.
Еще круче — белокровные рыбы Антарктики. Они полностью утратили гемоглобин, красный пигмент крови, который переносит кислород. Их кровь прозрачная! Казалось бы, самоубийство. Но нет — это гениальная адаптация.
В ледяной воде кровь без гемоглобина менее вязкая. Ее легче прокачивать через сосуды, требуется меньше энергии. Чтобы компенсировать потерю кислородной емкости, у этих рыб развилось огромное сердце (относительно размера тела) и разветвленная сеть сосудов. Эволюция пошла на смелый эксперимент — и он сработал.
Как человек может использовать эти особенности рыб
Все эти знания не остались в учебниках биологии. Ученые активно изучают рыбьи антифризы для практического применения. Главная цель — научиться хранить донорские органы при низких температурах.
Сейчас донорское сердце или печень можно сохранить всего несколько часов. Но если добавить в раствор для хранения синтетические антифризные белки, время увеличивается. Это может спасти тысячи жизней — органы смогут доехать до реципиента даже из другого конца страны.
Рыбы изобрели антифриз сотни миллионов лет назад.
Человек — недавно.
И до сих пор путает, куда его заливать.
Поделись видео:
