Oamenii de știință de la Universitățile din Oslo și Liverpool au descoperit secretul din spatele capacității remarcabile a unui pește de aur de a produce alcool ca o modalitate de a supraviețui iernilor dure sub lacurile înghețate.

auriu

Oamenii și majoritatea celorlalte animale vertebrate mor în câteva minute fără oxigen. Cu toate acestea, peștii aurii și rudele lor sălbatice, carasul, pot supraviețui zile, chiar luni, în apă fără oxigen în fundul iazurilor acoperite de gheață.

În acest timp, peștii pot transforma acidul lactic produs anaerob în etanol, care apoi se difuzează prin branhii în apa din jur și evită o acumulare periculoasă de acid lactic în organism.

Mecanismul molecular din spatele acestei abilități extrem de neobișnuite, care este unic printre vertebrate și mai frecvent asociat cu drojdia de bere, a fost acum descoperit și este publicat în revista Scientific Reports.

Echipa internațională a arătat că mușchii de pești aurii și carasii conțin nu doar pe cel obișnuit, ci două seturi de proteine ​​utilizate în mod normal pentru a canaliza carbohidrații spre degradarea lor în mitocondriile unei celule - un pas cheie pentru producerea de energie.

În timp ce un set din aceste proteine ​​pare foarte similar cu cel din alte specii, al doilea set este puternic activat de absența oxigenului și prezintă o mutație care permite canalizarea substraturilor metabolice către formarea etanolului în afara mitocondriilor.

Alte analize genetice sugerează că cele două seturi de proteine ​​au apărut ca parte a unui întreg eveniment de duplicare a genomului într-un strămoș comun al peștelui auriu și al carasului cu aproximativ 8 milioane de ani în urmă.

Dr. Michael Berenbrink, fiziolog evolutiv la Universitatea din Liverpool, a declarat: „În timpul petrecut în apa fără oxigen din iazurile acoperite de gheață, care poate dura câteva luni în habitatul lor din nordul Europei, concentrațiile de alcool din sânge din crapul crucian pot ajunge mai mult de 50 mg la 100 de mililitri, care este peste limita de băutură în aceste țări.

"Cu toate acestea, aceasta este încă o situație mult mai bună decât umplerea cu acid lactic, care este produsul metabolic final pentru alte vertebrate, inclusiv pentru oameni, atunci când sunt lipsite de oxigen."

Autorul principal, dr. Cathrine Elisabeth Fagernes, de la Universitatea din Oslo, a declarat: „Această cercetare subliniază rolul duplicărilor genomului întreg în evoluția noutății biologice și adaptarea speciilor la medii inospitaliere anterioare.

„Producția de etanol permite crapului caras să fie singura specie de pești care supraviețuiește și exploatează aceste medii dure, evitând astfel concurența și scăpând de prădarea altor specii de pești cu care interacționează în mod normal în ape mai bine oxigenate.

„Nu este de mirare atunci că vărul carasului, peștele auriu, este, fără îndoială, unul dintre cele mai rezistente animale de companie aflate sub îngrijirea omului”.

Lucrarea este rezultatul unei colaborări între oamenii de știință de la Universitatea din Liverpool, Marea Britanie și Universitatea din Oslo, Norvegia. Lucrarea a fost finanțată de Consiliul de Cercetare din Norvegia.