Prie Rytų Grenlandijos krantų, kur ir buvo sugautas šis žuvies jauniklis, vandenyno srovių temperatūra reguliriai siekia ir žemiau 0 laipsnių Celsijaus.
Tokios šaltos temperatūros pakanka, kad sušaltų prie tropinio klimato pripratusių žuvų kraujas. Tačiau poliarinės žuvys kitokios ir slepia vieną įdomią paslaptį. Daugelio jų venomis teka antifrizo baltymai.
Kai mokslininkai nustatė arktinės gleiviažuvinės Liparis gibbus RNR seką, suprato, kad šios rūšies žuvų organizmuose neįtikėtinai daug antifrizo - medžiagos, kuri neleidžia užšalti.
„Antifrizas jūsų automobilyje esant žemai temperatūrai apsaugo radiatoriaus vandenį nuo užšalimo. O štai kai kurie gyvūnai išvystė nuostabius mechanizmus, neleidžiančius jiems užšalti – pavyzdžiui, antifrizo baltymus, kurie neleidžia susidaryti ledo kristalams, – sako Niujorko miesto universiteto biologas Davidas Gruberis. – Jau žinojome, kad ši mažytė gleiviažuvinė, gyvenanti itin šaltuose vandenyse, gamina antifrizo baltymus, tačiau neįsivaizdavome, kiek daug šių baltymų ji turi ir kiek daug pastangų įdeda, kad juos pagamintų“.
Minėta žuvis L. gibbus dar vadinama ir taškuotąja gleiviažuvine – taip ji pavadinta todėl, kad ant jos rudo, raukšlėto kūno yra daugybė juodų taškelių.
Iš pažiūros tai niekuo neišsiskirianti rūšis. Tačiau visi netikėtumai, pasirodo, slypi viduje.
2019 m. rasta žaliai ir raudonai šviečianti įvairiaspalvė gleiviažuvinė – pirmoji kada nors užfiksuota biofluorescuojanti poliarinė žuvis ir pirmasis vienos rūšies, fluorescuojančios dviem spalvomis, pavyzdys.
Dabar RNR sekos nustatymas atskleidė dar vieną gleivižuvinių paslaptį.
Tarp visų tūkstančių arktinių rūšių atstovų sekos transkriptų, mokslininkai rado keletą tokių, kurie koduoja į antifrizą panašius baltymus. Visi jie buvo labai išreikšti.
Tiesą sakant, vienas transkriptas buvo vienas iš labiausiai išreikštų iš visoje grupėje.
Genetikos srityje „transkriptas“ – DNR dalies RNR kopija. Ji nurodo ląstelei, kaip gaminti tam tikrus baltymus.
Tokia didelė priešužšaliminių transkriptų raiška rodo, kad gleiviažuvinės šiems baltymams teikia didelę reikšmę. Tikriausiai jie labai svarbūs, norint išgyventi minusinėje temperatūroje.
Antifrizo baltymų rasta daugelyje kitų poliarinių ir subpoliarinių žuvų, taip pat kai kuriuose ropliuose, vabzdžiuose ir augaluose.
Manoma, kad žuvyse šie kepenų gaminami baltymai neleidžia ledo grūdeliams per daug padidėti arba kauptis ląstelėse ir organizmo skysčiuose, kur gali sukelti problemų.
Labiausiai išreikštas priešužšaliminis baltymas gleiviažuvivėse gan silpnas, palyginus su kitų rūšių priešužšaliminiais baltymais, tačiau jis vis tiek gali atlikti svarbų vaidmenį.
Silpnesni ir stipresni baltymai galbūt veikia kartu, kad suteiktų gleiviažuvinėms tokį atsparumą temperatūrai, kurio joms reikia, kad išgyventų tokiuose vandenyse.
Pavyzdžiui, kai kurie nuo užšalimo apsaugantys baltymai nepakankamai stiprūs, kad neleistų kraujyje augti ledo grūdeliams, tačiau jie gali padėti transportuoti nesočiuosius lipidus, kuriems, keliaujant kraujagyslėmis, reikalinga tam tikra temperatūra.
Todėl autoriai teigia, kad jų tyrimo rezultatai leidžia manyti, jog Arkties žuvims „silpnas arba kombinuotas priešužšaliminis aktyvumas gali būti naudingas“ .
Bent jau dabar jis yra naudingas.
„Nuo XX a. vidurio temperatūra Arktyje kilo dvigubai sparčiau nei vidutinėse platumose, o kai kurie tyrimai prognozuoja, kad jei Arkties jūros ledo mažės tokiais tempais, po trijų dešimtmečių Arkties vandenyne vasaromis ledo nebus, – perspėja vienas iš autorių, Amerikos gamtos istorijos muziejaus kuratorius Johnas Sparksas. – Arkties jūrose didelės žuvų įvairovės nėra, o mūsų tyrime keliama hipotezė, kad vis labiau šylant vandenynų temperatūrai prie ledo pripratę gyviai, tokie kaip ši gleiviažuvinė, gali pradėti konkuruoti su vidutinio klimato sąlygomis gyvenančiomis rūšimis, kurios anksčiau negalėjo išgyventi šiose itin šaltose temepratūrose“.
Šis vienišas Grenlandijos ledkalnis su visa savo didybe gali išlikti nebeilgai. Kas žino, kas nutiks jo šešėlyje plaukiojančioms žuvims.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Evolutionary Bioinformatics“.
Parengta pagal „Science Alert“.
