Πώς τα μαλάκια χτίζουν τα κοχύλια τους στα νερά της Ανταρκτικής της Ανταρκτικής

Παρά το γεγονός ότι τα θαλάσσια μαλάκια δεν διαθέτουν φυσικό αμυντικό μηχανισμό κατά της κατάψυξης, είναι σε θέση να επιβιώσουν σε υπο -μηδενικά ύδατα που περιβάλλουν την Ανταρκτική, όπου οι θερμοκρασίες συνήθως πέφτουν κάτω από -1 βαθμούς Κελσίου. Αυτό οφείλεται κυρίως σε μοναδικές στρατηγικές που υιοθετούν για να προσαρμοστούν στο σκληρό ψυχρό περιβάλλον.

1. Supercooling :Πολλά μαλάκια έχουν εξελίξει την ικανότητα να υπερκαλύψουν τα υγρά του σώματος τους κάτω από το σημείο κατάψυξης χωρίς να σχηματίζουν πραγματικά κρυστάλλους πάγου, τα οποία διαφορετικά θα έβλαψαν τα κύτταρα τους. Αυτό επιτυγχάνεται με την παραγωγή αντιψυκτικών πρωτεϊνών (AFPs) και γλυκερόλης. Τα AFPs εμποδίζουν αποτελεσματικά τους κρυστάλλους πάγου να σχηματίζουν ή να αναπτύσσονται μέσα στο σώμα τους, επιτρέποντας στα μαλάκια να επιβιώσουν σε παγωμένες συνθήκες. Για παράδειγμα, η Ανταρκτική Limpets (Nacella concinna) παράγει AFPs που τους βοηθούν να επιβιώσουν σε θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -1,8 βαθμούς Κελσίου.

2. αδράνεια και αδρανοποίηση :Ορισμένα μαλάκια εισέρχονται σε κατάσταση αδρανής ή αδρανοποίησης όταν οι θερμοκρασίες πέφτουν δραστικά, μειώνοντας τα επίπεδα δραστηριοτήτων τους και τον μεταβολικό ρυθμό για τη διατήρηση της ενέργειας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, είναι σε θέση να επιβιώσουν σε αποθηκευμένα αποθέματα θρεπτικών ουσιών και να γίνουν λιγότερο ευάλωτοι στην κατάψυξη. Ορισμένα είδη χτένια της Ανταρκτικής (Adamussium colbecki), για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι εισέρχονται στην αδράνεια κατά τη διάρκεια των πιο κρύων περιόδων, που προστατεύουν στα ιζήματα του θαλασσινού νερού.

3. Θερμική προσαρμογή :Ορισμένα πολικά μαλάκια έχουν εγγενώς αναπτυγμένους βιολογικούς και βιοχημικούς μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να αντέχουν στις θερμοκρασίες κατάψυξης. Αυτές οι προσαρμογές μπορεί να περιλαμβάνουν φυσιολογικές προσαρμογές για τη διατήρηση της ρευστότητας των κυτταρικών μεμβρανών και των ενζυματικών δραστηριοτήτων ακόμη και σε συνθήκες υπο-μηδενικού.

4. Στρατηγικές συμπεριφοράς :Εκτός από τις φυσιολογικές προσαρμογές, μερικά μαλάκια παρουσιάζουν συγκεκριμένα πρότυπα συμπεριφοράς για να αντιμετωπίσουν τις συνθήκες κατάψυξης. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να αποφεύγουν ενεργά περιοχές με εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες ή να αναζητούν ευνοϊκούς μικροϊνιστές που παρέχουν προστασία από την κατάψυξη.

Παραδείγματα:

- Ανταρκτική Limpet (Nacella concinna) :Αυτό το limpet είναι γνωστό για την ικανότητά του να υπομείνει τις θερμοκρασίες υπο-μηδενικού χρησιμοποιώντας AFPs. Αυτές οι πρωτεΐνες εμποδίζουν τον σχηματισμό κρυστάλλων πάγου στο σώμα του Limpet, καθιστώντας τους αξιοσημείωτα ανθεκτικές στην κατάψυξη.

- Ανταρκτικό χτένιο (Adamussium colbecki) :Κατά τη διάρκεια των σκληρότερων χειμερινών συνθηκών, αυτά τα χτένια εισέρχονται σε μια αδρανή κατάσταση, θάβοντας τον εαυτό τους μέσα στα ιζήματα του θαλασσινού νερού. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνουν την έκθεσή τους σε θερμοκρασίες κατάψυξης και εξοικονομούν ενέργεια.

Συμπερασματικά, ενώ η έλλειψη φυσικής άμυνας ενάντια στην κατάψυξη θέτει σε κίνδυνο τα θαλάσσια μαλάκια, οι απίστευτες τακτικές επιβίωσης που έχουν εξελιχθεί, συμπεριλαμβανομένης της υπερψυσής, της αδράνειας, της θερμικής προσαρμογής και των στρατηγικών συμπεριφοράς, τους επιτρέπουν να ευδοκιμήσουν στα παγωμένα ύδατα της Ανταρκτικής.