Tempo caldo porta pensieri di peepers primavera e saltando rane toro. Ma cosa succede alle rane in inverno? Se non riescono a scavare abbastanza lontano nel terreno per evitare il ghiaccio o non hanno la fortuna di vivere in climi più caldi, alcuni si congelano.
Fortunatamente per loro, non si congelano a morte: la maggior parte sopravvive per accoppiarsi con un’altra primavera.,
Ci sono cinque specie conosciute di rane tolleranti al congelamento in Nord America, tra cui la ben studiata rana di legno, così come la rana grigia di Cope, la rana grigia orientale, i peepers primaverili e la rana chorus occidentale. In autunno, queste rane si seppelliscono sotto le foglie sul pavimento della foresta, ma non abbastanza profondamente da sfuggire alle dita ghiacciate di Jack Frost.
Le rane sono “a sangue freddo” (o più precisamente, ectotermiche), quindi la loro temperatura corporea segue da vicino la temperatura intorno a loro., Le temperature devono scendere leggermente al di sotto dei 32 gradi Fahrenheit per congelare una rana, e il ghiaccio inizia a crescere quando un cristallo di ghiaccio tocca la pelle della rana. Come caduta domino, il ghiaccio innesca una cascata di particelle che si formano come la temperatura scende.
Ma questi anfibi non si trasformano semplicemente in un blocco di ghiaccio. Una catena di eventi si verifica per proteggere la rana congelante. Minuti dopo che il ghiaccio inizia a formarsi nella pelle, il fegato di una rana di legno inizia a convertire gli zuccheri, immagazzinati come glicogeno, in glucosio., Questo zucchero viene rilasciato dal fegato e trasportato attraverso il flusso sanguigno in ogni tessuto dove aiuta a mantenere le cellule completamente disidratate e restringenti.
Mentre la rana di legno si congela, il suo cuore continua a pompare il glucosio protettivo attorno al suo corpo, ma il cuore della rana rallenta e alla fine si ferma. Tutti gli altri organi smettono di funzionare. La rana non usa ossigeno e sembra essere morta., Infatti, se aprissi una rana congelata, gli organi sembrerebbero “carne secca” e l’acqua ghiacciata intorno agli organi come un “cono di neve”, dice Jon Costanzo, un ecologo fisiologico della Miami University in Ohio che studia la tolleranza al gelo.
Quando nel suo stato di frogcicle, fino al 70% dell’acqua nel corpo di una rana può essere congelata, scrivono i ricercatori Jack Layne e Richard Lee nel loro articolo del 1995 su Climate Research. Le rane possono sopravvivere tutto l’inverno come questo, subendo cicli di congelamento e scongelamento.
Se fa troppo freddo, però, moriranno., Le rane in Ohio, nel collo dei boschi di Costanzo, possono sopravvivere a circa 24 gradi F. Ma le rane più a nord possono vivere attraverso temperature più basse.
Quando il tempo diventa più caldo, la rana si scioglie. “La rana deve passare attraverso un processo di riparazione”, dice Costanzo. Può essere lento quando si scongela per la prima volta e il suo corpo ha bisogno di sostituire alcune cellule danneggiate. Gli scienziati, tuttavia, non sono sicuri di cosa dica al cuore di iniziare a battere.
I ricercatori stanno ancora studiando questo e i meccanismi che proteggono la rana, a parte il glucosio., L’urea, uno spreco di cui le rane si liberano nelle loro urine, è stato recentemente dimostrato che li aiuta a sopravvivere al congelamento. E le proteine possono legarsi all’interno e all’esterno delle cellule per impedire loro di restringersi troppo, suggerisce Kenneth Storey, professore di biochimica alla Carleton University di Ottawa, in Canada, che studia anche la tolleranza al gelo.
Mentre gli esseri umani non sopravviveranno a essere congelati presto, Storey dice che studiare questi metodi può aiutare a preservare gli organi umani più a lungo per il trapianto.
“Siamo sul bordo di quello che si potrebbe chiamare il meccanismo della natura dei trapianti”, dice.,
Questa risposta è fornita da Scienceline, un progetto del programma di reporting scientifico, sanitario e ambientale della New York University.
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