İçindekiler
İnanılmaz hayvan
Kriyobiyoloji, sıcaklıkları normalin altında olan biyolojik materyallerin incelenmesidir. Buna bir örnek, kışın donan ağaç kurbağalarıdır. Bu harika hayvan, vücudunun çoğu donmuş halde ve kalp atmadan aylarca uyur. Diğer birçok hayvanda, kalp atmayı bıraktığında hayvan ölür. Ancak ağaç kurbağaları için durum böyle değildir. Kurbağaların vücutlarının tamamına yakını donmuş olsa da bozulmadan kalır ve bahar sıcağı gelince tekrar aktif hale gelir.
Ağaç kurbağası, insanların tıbbi problemleriyle nasıl başa çıktıklarına bir örnektir. Bunlar, kriyoprezervasyon, nakiller için güvenli dondurma ve çözme, vücuttaki yüksek glikoz seviyeleri ve kalp krizi veya felçten sonra kan akışının güvenli bir şekilde yeniden başlatılmasını içerir.
ağaç kurbağası
Ağaç kurbağasının iki bilimsel adı vardır: Lithobates sylvaticus ve Rana sylvatica. Uzunluğu 1,4 ila 3,25 inç arasında değişen küçük bir hayvandır. Kurbağa kahverengi, kırmızı-turuncu veya bronzdur. Her gözün önünde koyu bir çizgi ve arkasında koyu noktalar vardır. Arka ayaklarda koyu yatay çubuklar, her bir bacağın üst iç köşesinde koyu noktalar ve vücudun diğer kısımlarında koyu noktalar bulunur.
Hayvanın menzili Kanada’nın çoğunu kapsar ve Alaska ile kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri’ne kadar uzanır. Amerika Birleşik Devletleri’nin merkezinde ağaç kurbağalarının bulunabileceği küçük bir alan da var. Hayvanlar, adından da anlaşılacağı gibi, çoğunlukla ormanda yaşarlar, fakat aynı zamanda otlaklarda ve tundrada da yaşarlar. Yetişkinler böcekleri ve diğer küçük omurgasızları yerler. Kurbağa yavruları sadece bitki yerler.
hazırda bekletme
Kuzey bölgelerinde ağaç kurbağaları çok düşük kış sıcaklıklarına maruz kalırlar. Bu duruma sahip çoğu kurbağa kendilerini bir gölün, göletin veya başka bir su kütlesinin dibindeki çamura gömerler. Bu, hayvanların beklerken donmasını engeller. Ancak kış yaklaşırken ağaç kurbağaları kendilerini yerdeki sığ bir yuvaya gömerler.
Kurbağayı kaplayan yaprak çöpü ve üzerine düşen kar, soğuk kış sıcaklıklarında çok az yalıtım sağlar. Gerçekten de o kadar az izolasyon var ki, hayvan kısa sürede donuyor. Kalp atmayı bırakır, akciğerler ve diğer organlar çalışmayı durdurur ve vücuttaki suyun çoğu donar. Donmuş sıvı kan içerir.
Canlı doku dondurma riskleri
Canlı dokuların dondurulması, hücrelerde suyun dondurulması ile oluşan buz kristalleri nedeniyle genellikle tehlikeli bir süreçtir. Kristaller maddeleri parçalayabilir ve kalıcı hasara neden olabilecek hücre yapılarının yeniden düzenlenmesine neden olabilir. Ayrıca su kaybına ve hücre dehidrasyonuna neden olabilirler. Kan damarları yırtılırsa, vücut hücreleri tekrar oksijen ve besin alamaz. Ancak ağaç kurbağası bu sorunların üstesinden gelir.
Kışın hücrelerin donmasını önleyin
Kurbağa karaciğeri, kış yaklaşırken büyük miktarlarda glikoz üretir. Bu, kan yoluyla dolaşır ve antifriz görevi gördüğü hayvanların hücrelerine girer. Maddeler suda çözündüklerinde donma noktalarını düşürürler. Hücrelerdeki daha yüksek glikoz konsantrasyonu, sıcaklık düştükçe donmalarını önler. Kış uykusundaki kurbağaların hücrelerindeki glikoz konsantrasyonu, kış aylarında normalden yüz kat daha yüksek olabilir.
Üre adı verilen atık bir maddenin konsantrasyonunu artırmak da hücrelerde donmayı önlemeye yardımcı olur. Üre genellikle idrarla atılır.
Hayvanın hücreleri hareketsiz olmamasına rağmen ya inaktiftir ya da çok düşük aktiviteye sahiptir. Aktif hücrelerin kandan oksijene ve diğer besin maddelerine ihtiyacı vardır ve atık ürünlerini kana göndermeleri gerekir. Ancak ağaç kurbağaları donduklarında kanamazlar.
hücre dışı su
Kurbağanın hücrelerindeki su donmasa da, hücrelerin dışındaki suyun en azından bir kısmı donar. Buna derideki, deri ve kaslar arasındaki, karın boşluğundaki çevre organlardaki ve göz merceğindeki su dahildir.
Bilim adamları, kurbağanın buz oluşumunu hücrelerinin dışında başlaması için teşvik ettiğine inanıyor. Derisi suya oldukça geçirgendir ve vücudu temel buz maddeleri içerir. Bunlar, hücre dışı boşluklarda toplanan suda buzun büyümesi için tohum görevi görür. Nükleer faktörler, kurbağanın yediği bazı mineralleri ve bakterileri ve ayrıca vücudundaki bazı proteinleri içerir.
İlkbaharda güvenle çözün
Araştırmacılar, bir kurbağanın vücudunda donduğunda meydana gelen süreçleri kısmen anlasa da, kalbin atmasını ve akciğerlerin çalışmasını engelleyen sinyaller bir sır olarak kalıyor. Çözüm sürecinin bazı yönleri de kafa karıştırıcı olmaya devam ediyor.
Ağaç kurbağasının deri değiştirip normal aktiviteye dönmesi bir gün sürer. Çene işlemi, hayvanın vücudunun içinde başlar, dışa doğru hareket eder ve kurbağanın askıya alınmış animasyondan yavaşça çıkmasına neden olur.
Kurbağa çözüldüğünde iyi durumda görünüyor. Tüy dökme sırasında ve hemen sonrasında vücudun onarım süreçlerinin normalden daha aktif hale geldiğine dair bazı kanıtlar vardır.
Kuzey kesiminde ağaç kurbağası diğer kurbağalara göre çok büyük bir avantaja sahiptir. İlkbaharda, göllerin, göletlerin ve nehirlerin buz örtüsünün önünde toprak ve kurbağanın gövdesi erir. Bu nedenle ağaç kurbağaları diğer birçok kurbağa türünden önce üreyebilir. Yumurtalarını çoğunlukla evcil havuzlar olarak da bilinen geçici erimiş su havuzlarına bırakırlar. Yumurtalar, özellikle hayvanlardan daha sıcak olan bölgelerde kalıcı su kütlelerine de bırakılır.
depolama donması
Kurbağaların vücutlarının donma noktasının altındaki sıcaklıklara nasıl tepki verdiğini anlamak, insan hücrelerinin, dokularının ve organlarının dondurularak korunmasını geliştirmemize yardımcı olabilir. İhtiyacı olan hastalara verilebilmesi için mükemmel durumda muhafaza edilmelidir.
Organ koruma konusunu geliştirmek özellikle faydalı olacaktır. Şu anda organlar soğutuluyor ama dondurulmuyor, bu da organların onlara ihtiyacı olan hastalara erişimini sınırlıyor. Organlar hareketsiz değilse, sonunda ölürler. Çözdürme işlemi sırasında donan organlar çatlayarak zarar görür.
Kan ve sinir hücrelerinde yüksek glikoz seviyesi
Kurbağalarda glikoz yönetiminin ayrıntılarını bulmak, doktorların diyabetle başa çıkmasına yardımcı olabilir. İnsülin glikozu vücuttaki çoğu hücreye taşır. Glikoz molekülleri enerji kaynağı olarak kullanılır. Diyabette kan şekeri yükselir çünkü pankreas artık insülin üretmez veya insülin artık görevini yapmaz.
Nöronlar veya sinir hücreleri, glikozu emmek için insülin kullanmazlar, ancak benzer bir işlevi yerine getiren glikoz taşıyıcıları adı verilen moleküllere sahiptirler. Diyabette, yüksek kan şekeri seviyeleri bazen sinir hücrelerindeki glikoz konsantrasyonunun normalden daha yüksek olmasına neden olur. Sinir hücrelerindeki hücre içi glikoz, yüksek konsantrasyonlarda toksik olabilir ve diyabetik nöropatiye katkıda bulunduğu düşünülmektedir.
Pompalama hasarı
İnsanlara yardım etmenin bir başka yolu da kurbağaları incelemektir. Kan bir süre gittikten sonra bir bölgeye geri döndüğünde, insanlar bir reperfüzyon yaralanması veya doku hasarı yaşayabilir. Yetersiz kan temini kalp krizi veya felçten kaynaklanabilir.
Vücudun bir kısmına kan akışının olmaması, bölgenin oksijenden yoksun olduğu ve besinlerin ve toksinlerin biriktiği anlamına gelir. Bu faktörler bölgeye zarar verebilir. Bölge daha sonra kan geri döndüğünde ROS’tan kaynaklanan hasara karşı daha savunmasız hale gelir. Bu kimyasalların ortaya çıkış nedeni halen araştırılmaktadır.
İlkbaharda kanı tekrar akmaya başladığında ağaç kurbağası zarar görmez veya zarar görmezse, hasar hızla onarılır. Kan akışının durdurulması ve yeniden başlatılmasından kaynaklanan hasarın nasıl önleneceğini veya en aza indirileceğini anlamak yararlı olabilir.
kaynak:
https://owlcation.com/stem/Frozen-Wood-Frogs-and-Adaptations-for-Survival
yazar: Melis Yoğun tarafından yazıldı.
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]