• Sun. Nov 28th, 2021

PDF2DOCXFREE

Enkelt kan vara svårare än komplext

Det är kallt i havet men det är hetare i varje havsutter

Byadmin

Jul 8, 2021

Havsutter går heta. Det är inte bara ett sätt att tala: Forskare har funnit att de lurviga däggdjurens ämnesomsättningar fungerar med en hastighet som är tre gånger högre än vad som normalt kan förväntas av en varelse på deras storlek och snabbt brinner genom kalorier.

De verkar använda mycket av den energin för att generera värme och hålla sig vid en skurrande 98,6 grader Fahrenheit i det kalla havet, där det är en fråga om liv och död att hålla sig varm. Men detaljerna i deras omvandling av mat och syre till stora värmereserver har varit dunkla. Nu rapporterar forskare som studerar havsutters muskler att prestationen handlar om att använda mitokondrier i sina muskelceller på ett oväntat sätt. Deras studie var publicerad torsdag i tidskriften Science.

Till skillnad från valar och isbjörnar har havsutter inte ett tjockt isolerande lager av späckar, och deras berömda päls – den tjockaste i världen, med upp till 2,6 miljoner hår per kvadrattum – räcker inte ensam för att hålla dem vid liv. i ett hav som kan sväva på kanten av frysning. Muskler genererar värme när de kontraherar, men forskare har vetat under en tid att det finns ett annat sätt att muskler kan hjälpa djur att hålla sig varma, en cellulär process med det härliga namnet protonläckage.

Inuti nästan alla djurceller bryter små pillerformade organeller som kallas mitokondrier ner sockermolekyler för att extrahera energi. (Mitokondrier kallas ofta cellens kraftverk.) Under den sista fasen av denna process dyker protoner genom ett membran. I biologiböcker sipprar protonerna hjälpsamt genom små snurrande porer och driver dem som vattenhjul för att göra adenosintrifosfat, en förening som fungerar som det molekylära batteriet som driver cellulära processer.

Men verkligheten är inte alltid så snygg. Om protoner byggs upp snabbare än de små vattenhjulen kan rensa dem sipprar de över membranet på andra sätt. Och i skelettmuskelceller producerar detta läckage av protoner betydande mängder värme. Detta tros bidra till att hålla polära djur varma, säger Traver Wright, professor vid Texas A&M University och författare till den nya uppsatsen.

För att se hur mycket protonläckage som kan förekomma i havsuttrar, satte Dr. Wright och hans kollegor prover av muskelceller från 21 djur i en speciell kammare som gjorde det möjligt för forskarna att övervaka in och ut i cellernas mitokondrier. De fann att havsutter har enorma mängder protonläckage, vilket tyder på betydande värmegenererande kapacitet. Och de blev förvånade över att upptäcka att denna förmåga fanns hos både små uttrar och fullvuxna vuxna.

I allmänhet är en organisms metaboliska kapacitet kopplad till dess aktivitetsnivå, säger Dr Wright. Men unga uttrar, i en ålder när de ofta vilade på sin mor; vuxna i alla storlekar; och till och med en relativt inaktiv fångsutter hade alla liknande höga ämnesomsättningar och en stor kapacitet för protonläckage. Faktum är att de hade högre priser än till och med Iditarod-slädhundar.

“Deras läckageomsättningshastighet är inte i närheten av så hög som i havsuttrar”, säger Dr. Wright om hundarna. För uttrar tillade han, “att värmeproduktion är verkligen drivkraften för deras metaboliska utveckling.”

Havsuttrar krossas genom kalorier även utan mycket fysisk aktivitet eftersom den energin går direkt i värme, tyder resultaten på. Otters är bland de enda djuren hittills för vilka protonläckage kan förklara nästan hela deras förhöjda ämnesomsättning, säger Dr Wright.

Forskarna hoppas kunna studera ämnesomsättningen hos en mängd olika djur. De har redan publicerat relaterat arbeteelefantsälar, enorma varelser vars liv inkluderar både frenetisk dykning och ätande till sjöss, samt veckor med förlängd vila på stranden.

Märkligt nog, medan sälarna lollar på sanden i en månad, minskar inte deras metaboliska kapacitet. Människor som tar en liknande paus från rörelse med en piña colada och strandläsning i handen skulle inte vara så lyckliga.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *