Рыбы способны жить в очень холодной воде. Естественно, тропические виды, обитающие в постоянно теплых реках или прогретых морях, никогда не сталкиваются с низкими температурами, которые могут стать для них разрушительными.
Тем не менее, океанические рыбы, особенно те, что встречаются в приполярных водах, а также жители российских рек и озер, обладают высокой устойчивостью к колебаниям температур и их значительному снижению. В проливе Макмердо, расположенном рядом с Антарктидой, температура может опускаться ниже -2 градусов, но рыбы продолжают там обитать и, похоже, абсолютно не страдают от холода. Почему же рыбы не замерзают, и что позволяет им так эффективно справляться с низкими температурами?
Рыбы и их физиология
Чтобы понять детали, стоит рассмотреть физиологию рыб. В первую очередь, стоит отметить, что почти все рыбы являются хладнокровными существами. Их организмы не вырабатывают тепло, и поэтому температура их тела всегда соответствует температуре окружающей среды. То есть в теплых водоемах рыбы будут теплыми, а в холодных температура их тела будет понижаться до уровня окружающей воды. На первый взгляд, если дело обстоит именно так, рыбы должны страдать от переохлаждения и даже замерзать. Почему же они не превращаются в лед при низких температурах, а продолжают жить, иногда ведя себя вполне естественно и активно?
Выясняется, что в крови рыб имеются гликопротеины, которые предотвращают замерзание. Эти белки были обнаружены и исследованы учеными в середине 20 века. Как оказалось, гликопротеины обеспечивают гораздо более существенную защиту от замерзания, чем любые антифризы, используемые человеком до сих пор.
Интересный факт: если растворить соль в воде, она будет замерзать менее эффективно. Однако гликопротеины действуют в 200-300 раз эффективнее соли.
Действие гликопротеинов оставалось спорным до недавнего времени, пока это вещество и его влияние на организм рыб не стали изучать более подробно. Изначально считалось, что гликопротеины замедляют образование ледяных кристаллов в клеточных и других жидкостях организма, связываясь с гранями только что возникших ледяных кристаллов.
Тем не менее, последние исследования опровергли эти выводы. Оказалось, что гликопротеины способны воздействовать на воду на расстоянии, а точнее, на динамику ее молекул. Если данное вещество присутствует в воде, молекулы организуют свое движение, и вероятность их объединения в кристаллическую решетку, необходимую для образования льда, существенно снижается.
Эти вещества действуют настолько эффективно, что могут стать настоящим прорывом в современной науке. Неудивительно, что современные исследования финансируются одной из немецких автомобильных компаний – автомобильная промышленность остро нуждается в подобных материалах.
Как рыбы реагируют на понижение температуры?
Теплокровные существа рискуют погибнуть при снижении температур. По крайней мере, длительное воздействие низких температур оказывается не слишком комфортным – как для людей, так и для других теплокровных. В таких условиях у теплокровных может развиваться недомогание, снижаться иммунитет, а также возникать простудные и другие заболевания. Однако хладнокровные рыбы не сталкиваются с подобными проблемами. Хотя понижение температуры также отражается на их общем состоянии.
Например, если понаблюдать за рыбами в озерах и реках нашей страны, можно заметить, что с похолоданием и снижением температуры воды они становятся менее активными и значительно более вялыми. Им не требуется много пищи и кислорода, что позволяет им перезимовать с минимальными рисками для организма.
Когда водоемы вновь начинают нагреваться, рыбы выходят из состояния анабиоза и начинают проявлять большую активность – у многих из них начинается брачный сезон, а потом наступает лето, когда необходимо активно питаться, чтобы накопить запасы полезных веществ в организме на зиму.
Таким образом, рыбы не замерзают, поскольку они хладнокровные существа. В их крови находятся природные антифризы, которые предотвращают образование кристаллов льда внутри клеток.
