Как замразените жаби се връщат към живот

Хората отдавна си мечтаят да се научат да съхраняват живите същества в състояние на дълбоко замразяване и при необходимост да ги оживяват в бъдеще. Цяла област в науката се занимава с това – криониката.

В същото време в природата съществуват такива примери – дървесните жаби, които живеят на Аляска, са способни да се превръщат в ледени висулки и когато се разтопят, да се връщат към живот.

Всяка есен тези жаби, за да преживеят суровата зима, с падането на температурите замръзват и се намират в това състояние чак до пролетта. Когато се разтопят, те изглеждат доста по-добре, отколкото например парче месо, което след същия срок на съхранение бихте изхвърлили от хладилника.

Учените от университета на Аляска във Феърбанкс и Института по биология на Арктика (UAF) при същия университет провели серия опити както с лабораторни жаби, така и с жаби, намиращи се в естествена среда. Според резултатите на изследванията се оказало, че студеноустойчивостта на жабите, живеещи в природата, е доста по-висока, отколкото се смяташе по-рано.

Дървесните жаби, обитаващи Аляска, зимуват на земята, като предварително си приготвят зимно леговища от хумус и паднали листа. В него температурата може да се задържи под нулата повече от шест месеца, достигайки -20°С.

Известно е, че когато клетките на живия организъм се замразят, те изсъхват и с времето загиват. За да се избегне това, жабите, образно казано, обвиват своите клетки с глюкоза, която забавя изсъхването им – учените наричат този процес криопротекция.

Концентрацията на захар в клетките помага също да се балансира концентрацията на соли, които се образуват в процеса на ледообразуване, извън пределите на клетката. Захарта и други криопротектори задържат водата в клетките, възпрепятствайки по този начин тяхната гибел.

В хода на изследванията е установено, че жабите, живеещи в условия на естествена среда, натрупват много по-големи концентрации на глюкоза в тъканите на организма, отколкото жабите, замразени в лабораторни условия. Концентрацията на глюкоза при жабите в тяхната естествена среда била 13 пъти по-висока в мускулната тъкан, 10 пъти по-висока в сърдечната тъкан и 3,3 пъти по-висока в чернодробната тъкан в сравнение с данните на лабораторните жаби.

Учените смятат, че именно тази допълнителна глюкозна защита осигурява на дивите жаби 100-процентово оцеляване при по-ниски температури (до -18°С) за много по-дълго време (до 218 дни), в сравнение с лабораторните животни.

Установено е, че несравнимо по-голямото натрупване на глюкоза при жабите в природата е свързано с многократни процеси на замразяване и размразяване, които те претърпяват в началото на есента. Именно тези процеси и стимулират при жабите необичайно активно изработване и натрупване на глюкоза.

Разбира се, създаването и поддържането в пълна степен на естествени условия в лаборатория още е невъзможно, тъй като не могат да се отчетат всички нюанси и особености на механизмите на майката природа.

Но все пак, като взели за пример опита на природата, учените успели да получат впечатляващи резултати в лабораторни условия – оцеляването на замразените жаби, „зимуващи“ при температура не повече от -7,2°С и без повтарящи се цикли на замразяване и размразяване, отнело няколко седмици.

Откритията, свързани с изучаването на замръзналите за цяла зима жаби имат по-практическо значение. Учените смятат, че някога всички жабешки тайни ще бъдат изучени детайлно и ще намерят своето приложение в трансплантацията.

Тъй като ако бъде открит начин да се замразяват органите така, че да не се увреждат при размразяване, то на разположение на лекарите ще има много повече време за операции.