Вы, наверное, считаете, что тоже могли бы долго не дышать?

Возможно, но для вас это спорт, испытание своих возможностей. А вот крошечной рыбке пустынному карпозубику приходится заниматься этим, увы, не по своей воле.

Из-за невероятных изменений в окружающей среде вот уже 10 000 лет она играет в игру под названием «эволюционные догонялки». Сокращение ее естественной среды обитания заставляет карпозубика приспосабливаться удивительным образом — временами ему приходится обходиться без кислорода по 5 часов подряд.

Этих маленьких рыбок длиной чуть более 5 см, которые считают теплые источники возле Долины Смерти своим домом, изучают исследователи Франк ван Бреукелен и Стэнли Хиллард из университета Невада в Лас-Вегасе.

Видоизменения в обмене веществ карпозубиков — это пример психологической гибкости, приспособляемости организмов к драматичным изменениям в окружающей среде. К несчастью для карпозубиков, такая приспособляемость позволяет этому находящемуся под угрозой исчезновения виду лишь выживать, но никак не процветать.

«Влажность на всем юго-западе США в недавнем прошлом была намного выше. Каких-то 10 000 лет назад Долина Смерти была водоемом и называлась озером Мэнли, уровень воды в котором превышал 100 метров» — объясняет ван Бреукелен. «Когда вода ушла, пространство для проживания карпозубиков сократилась до нынешних размеров и пополняется в основном за счет теплых источников. Очень важно, что большую часть своего эволюционного развития эти рыбы провели в более прохладной воде. Сейчас же им приходится выживать при температуре воды в 35 С. Следовательно, в процессе эволюции они могли не успеть окончательно адаптироваться к теплым источникам, так как им попросту не хватило времени».

Один из механизмов приспособления, который выработали карпозубики, состоит в бессистемной цикличности периодов, когда они потребляют кислород и обходятся без него.
В течение периодов бескислородного дыхания обмен веществ рыб должен проходить с, примерно, 15-ти кратной нагрузкой, что довольно неожиданно в условиях нехватки корма.

«Использование кислорода при таких высоких температурах может нести в себе определенные негативные аспекты. Основная цель насыщения кислородом клеток — производство митохондрий» говорит ван Бреукелен (митохондрии — структуры внутри клетки, преобразующие энергию из пищи в форму, которую клетки используют для своей жизнедеятельности). «Наши данные дают возможность предположить, что рыбы отключают свои митохондрии, чтобы избежать потребления кислорода при высоких температурах. Использование в 15 раз менее эффективной стратегии обмена веществ, возможно, не является идеальным вариантом, но клеточной среде оно необходимо».

Эти рыбы вырабатывают также этанол: побочный продукт их бескислородного обмена веществ, который также способствует снижению потребления кислорода.
«Мы полагаем, что рыбы выделяют этанол, который способствует нейтрализации митохондрий, и это ведет к образованию субстратов, еще больше ограничивающих потребление кислорода».

По материалам издания Sciencedaily.com