Спирт вырабатывают сибирские лягушки и саламандры, чтобы пережить зиму

В 2021 году Институт цитологии и генетики СО РАН получил грант Российского научного фонда для исследования устойчивости сибирской лягушки Rana amurensis к гипоксии. Издание «Наука в Сибири» сообщило, что в область внимания учёных попали и другие виды земноводных, замерзающих зимой и оживающих с приходом весны. Это остромордая лягушка и саламандра (сибирский углозуб).

По словам руководителя проекта по гранту, старшего научного сотрудника ФИЦ ИЦиГ СО РАН Сергея Шеховцова, когда вода кристаллизуется внутри клеток, она может разорвать их, и животное погибнет. Организм амфибий создаёт такие физико-химические условия, при которых лёд образуется в минимальных количествах и во внеклеточном пространстве.

Остромордая лягушка способна переносить охлаждение до −16 градусов, а сибирский углозуб — до −55 градусов. При этом они накапливают криопротекторы — вещества, защищающие организм от разрушающего действия холода. Весной и лягушка, и углозуб оживают без какого-либо вреда для организма.

Сибирская лягушка обладает высокой устойчивостью к гипоксии, но не переносит длительного охлаждения ниже −2,5 градусов, поэтому не может зимовать на суше. В холодный период выбирает непромерзающий водоём, при этом находится в нём практически без кислорода. Биологи выяснили, что к осени животные накапливают в печени гликоген — полисахарид, распадающийся зимой на глюкозу и глицерин. Эти компоненты обеспечивают энергией клетки организма до замораживания, а затем выступают в качестве антифриза.

У замёрзших лягушек и углозуба учёные обнаружили этанол, который ранее никогда не отмечали в таком количестве у наземных позвоночных. Кроме спирта, нашли и глицерин. Это стало для исследователей сюрпризом, поскольку считалось, что лягушка использует в качестве антифриза глюкозу и мочевину. Роль глицерина команде пока до конца неясна, потому что эта амфибия не переносит замораживания.