Złote rybki potrafią wyprodukować alkohol

Biolodzy odkryli sekret złotych rybek, który pozwala im przetrwać zimą w skutych lodem jeziorach bez dostępu tlenu. Okazało się, że te niesamowite stworzenia potrafią zamienić kwas mlekowy w alkohol.

Karaś chiński to słodkowodna ryba z rodziny karpiowatych. Od jednego z jego podgatunków wywodzą się liczne odmiany popularnej ryby akwariowej zwanej potocznie złotą rybką. Mają one unikalną zdolność do przetrwania zimy pod lodem bez tlenu. Wynika to z dodatkowego zestawu białek, dzięki któremu złote rybki oraz ich dzicy krewni potrafią beztlenowo zmienić kwas mlekowy w alkohol etylowy.

Podczas gdy ludzie i większość kręgowców umierają w ciągu kilku minut bez tlenu, gdyż nie potrafią zaspokoić zapotrzebowania energetycznego z beztlenowego metabolizmu, ryby te są w stanie przetrwać miesiące w takich warunkach. O osobliwych zdolnościach złotych rybek badacze wiedzą od lat 80. ubiegłego wieku, ale dopiero teraz odkryli mechanizm stojący za tymi niesamowitymi umiejętnościami.

U większości zwierząt znajduje się pojedynczy zestaw białek, które kierują węglowodany do mitochondriów, które z kolei są swoistymi pakietami energetycznymi komórek. W przypadku braku tlenu spożycie węglowodanów generuje kwas mlekowy, którego złote rybki nie potrafią się pozbyć, a który zabija je w ciągu kilku minut.

Na szczęście dla nich, ryby te na drodze ewolucji wypracowały drugi zestaw białek, który przekształca powstały kwas mlekowy w alkohol etylowy. Ten zaś z łatwością jest przez nie wydalany z organizmu. Dzięki temu mechanizmowi potrafią one przeżyć bez tlenu przez bardzo długi czas.

– Ta druga ścieżka wykorzystania dodatkowego zestawu białek jest aktywowana tylko w przypadku brak tlenu – wyjaśnił kierujący badaniami Michael Berenbrink z University of Liverpool. – Pokrywa lodowa odcina je od powietrza, więc gdy staw jest pokryty lodem, ryba zużywa cały tlen, a następnie przełącza się na alkohol – dodał.

Mimo że złote rybki wydalają alkohol przez skrzela, to jednak jego część zostaje w ich organizmach. Im dłużej przebywają w warunkach bez tlenu, tym wyższy poziom alkoholu znajduje się ich organizmach. Badacze wyliczyli, że poziom alkoholu we krwi takiej rybki może przekraczać 0,5 promila. To oznacza, że podczas długich zim rybki te są nieustannie „pod wpływem” i mają wyższy poziom alkoholu we krwi od tego dopuszczalnego w wielu krajach do prowadzenia samochodu.

– Możliwość produkcji alkoholu pozwala tym rybom na przetrwanie w beztlenowych warunkach, które eliminują konkurencją oraz zagrażające im drapieżniki – podkreśliła Cathrine Elisabeth Fagernes z University of Oslo, która także brała udział w badaniach.

Badacze obliczyli również, choć to nie było głównym celem ich badań, ile potrwałoby uzyskanie drinka o mocy 4 proc. przy pomocy złotych rybek. – Należałoby trzymać je w kuflu do piwa bez dostępu tlenu prze około 200 dni – powiedział Berenbrink.

 

 

Źródło: Scientific Reports, BBC, fot. endlesswatts/Pixabay