Eläimet tuottavat paljon omituisia yhdisteitä. Otetaan esimerkiksi kalmarimuste, skunk-suihke tai jopa hagfish-lima. Mutta yksi outoimmista eläinten tuottamista sivutuotteista on kultakala-alkoholi. Kun suomalaiset ystävämme ovat vähähappisissa ympäristöissä, kuten jäätyneen lampin pohjassa, kultakalat ja niihin liittyvät karpinlajit tuottavat alkoholia kiduksistaan. Nyt Ryan F. Mandelbaumina Gizmodossa Raportit, tutkijat ovat vihdoin selvittäneet, kuinka ja miksi kriitikot tuottavat tämän kalaisen kuuhiiren.
Useimpien selkärankaisten eläinten ollessa happea ei enää ole käytettävissä, elimistö siirtyy anaerobiseen hengitykseen, joka hajottaa nopeasti hiilihydraatit energian tuottamiseksi, kertoo Rachel Baxter New Scientistista . Mutta samalla tavalla kuin sprinterit pystyvät pitämään vetoketjunsa vain lyhyitä matkoja, kalat voivat luottaa tähän prosessiin vain lyhyen aikaa maitohapon muodostumisen vuoksi, joka on vaarallinen suurissa pitoisuuksissa.
Kultakala ja ristikarppi metaboloivat kuitenkin nämä hiilihydraatit eri tavalla kuin muut eläimet, kun happea on niukasti. Olennot muuntavat nämä hiilihydraatit etanoliksi, jonka he karkottavat kiduksistaan. Tämä tarkoittaa, että maitohappo ei kerry kehoonsa, mikä antaa heille mahdollisuuden selviytyä vähähappisessa ympäristössä.
Kuinka se tapahtuu, on kuitenkin jo pitkään ollut mysteeri. Mutta Scientific Reports -lehdessä tällä viikolla julkaistu tutkimus auttaa selittämään hämärän.
Kuten Mandelbaum kertoi, tutkiakseen kaloja Oslon ja Liverpoolin yliopistojen tutkijoiden ryhmä laittoi ristikarpit "kultakalahotelliin", sarjaan ilmattomia kalasäiliöitä, joissa he tutkittiin niitä seitsemän päivän ajan ottaen kudosnäytteitä kaloista .
Tutkijat havaitsivat, että kalan lihaskudos sisältää kahta tyyppiä entsyymejä, jotka suppiloivat hiilihydraatteja mitokondrioihin, soluvoimakohtiin, joissa energiaa tuotetaan, lehdistötiedotteen mukaan. Yksi joukko näitä proteiineja seuraa normaalia metabolista reittiä. Mutta vähän happea sisältävässä ympäristössä toinen entsyymi, nimeltään pyruvaattidekarboksylaasi, käynnistyy, prosessoimalla metabolisen jätteen vähemmän vaarallisen etanolin tuottamiseksi, joka sitten puhdistetaan kalojen järjestelmästä. Se on vähän kuin miten panimohiiva tekee hyviä juttuja, Baxter toteaa.
Pohjois-Euroopassa pidemmän ajan kattaman jääkauden aikana ”veren alkoholipitoisuudet ristikarpissa voivat olla yli 50 mg / 100 millilitraa, mikä ylittää näissä maissa juoman käyttörajan”, avustaja, evoluutiofysiologi University of Universityssa Liverpool, sanotaan lehdistötiedotteessa. "Tämä on kuitenkin vielä paljon parempi tilanne kuin maitohapon täyttö, joka on muiden selkärankaisten, myös ihmisten, metabolinen lopputuote ilman happea."
Kuten Baxter raportoi, tutkijat sekvensoivat myös eläimen DNA: n, havaitsemalla, että viinavalmistajamutaatio kehittyi karpin ja kultakalan esi-isässä noin 8 miljoonaa vuotta sitten. Pieni temppu syntyi mutaatiosta, joka tunnetaan nimellä koko genomin kopiointi, jossa lajilla on koko ylimääräinen kopio geneettisestä materiaalista. Mutaatio näissä kaksoisgeeneissä antoi kalalle erityisen tempun.
Se on myös aika vaikuttava selviytymissovellus. "Etanolituotannon ansiosta ristikarpit voivat olla ainoat kalalajit, jotka selviävät ja hyödyntävät näitä ankaria ympäristöjä", toteaa julkaisussa Oslon yliopiston johtava kirjoittaja Cathrine Elisabeth Fagernes, "jolloin vältetään kilpailu ja karkaaminen muiden kalalajien kanssa, joiden kanssa ne ovat yleensä vuorovaikutuksessa paremmin hapettuneissa vesissä. "
Joten iso kysymys on, onko kalat todella humalassa? Berenbrink kertoo Mandelbaumille, että se on vaikea sanoa. "Jään alla he yrittävät minimoida energiamenot", hän sanoo. ”Tavallaan käyttäytyminen muuttuu, koska he vain istuvat siellä. Emme voi todella erottaa, onko tämä alkoholista tai selviytymisstrategiasta. "
Seuraava vaihe on erilaisten alkoholia tuottavien lajien vertailu, jotta löydetään prosessissa mahdollisia eroja ja selvitetään, milloin ja miten etanolin tuotanto napsahtaa päälle ja pois.
