Какого цвета кровь у рыб

Кровь и лед: как антарктические рыбы утеряли гемоглобин, но смогли выжить

Какого цвета кровь у рыб

В 1928 году биолог по имени Дитлеф Рустед (Ditlef Rustad) поймал необычную рыбу на берегу Bouvet Island в Антарктике. У «белой рыбы-крокодила», как ее описал Рустед, были большие глаза, объемный рот, полный зубов и прозрачные плавники, похожие на длинные перья.

Рыба была очень бледной, в некоторых местах ее тело было таким же белым, как снег, в то время, как другие части тела были практически прозрачными.

Ещё норвежские китобои в XIX веке рассказывали, что в далёкой Антарктике, у острова Южная Георгия в юго-западной части Атлантического океана, водятся странные рыбы с бесцветной кровью, которых они и окрестили «бескровными» и «ледяными».

И теперь эти рассказы, считавшиеся учеными вымыслом, оказались правдой.

Когда Рустед провел изучение рыбины, он понял, что ее кровь практически бесцветна — нигде не было ни капли красного.

Ее жабры тоже были странными: окрашенные в белый цвет, они по консистенции напоминали йогурт, если можно привести такое сравнение. У той же трески жабры красные, как и у большинства других рыб. Все благодаря большому количеству кровеносных сосудов, которыми пронизан этот орган. У белокровных рыб сеть сосудов вообще гуще, чем у обычных рыб, в особенности, в жабрах.

Отсутствие эритроцитов в крови? Как это возможно?

В жабрах, как известно, кровь насыщается кислородом, после чего кислород разносится по всему телу. Поэтому какого бы цвета рыба бы ни была, ее жабры должны быть красными, или хотя бы темными — а не полностью белыми, как у странной рыбы из Антарктики.

Чуть позже Джоан Рууд (Johan Ruud) и другие исследователи объяснили, почему все обстоит именно таким образом. Дело в том, что эта рыба, которая получила название «ледяная рыба» (Champsocephalus gunnari), оказалась представителем рыб семейства Channichthyidae, практически все представители которого лишены гемоглобина и красных кровяных телец.

Именно гемоглобину и эритроцитам мы обязаны тем, что наш организм получает кислород, захватывая его из атмосферного воздуха.

Изначально ученые решили, что отсутствие гемоглобина — это адаптация к сверхнизким температурам и богатой кислородом переохлажденной воде в этом регионе. И действительно, кислорода в воде региона обитания рыбы очень много — он усваивается чуть ли не сам по себе. Зачем, спрашивается, рыбе эти кровяные тельца, когда кислород и так без проблем поступает в жабры? И специалисты пришли к выводу, что это все эволюционные изменения, позволившие рыбе приспособиться к экстремальным температурам. Но оказалось, что все немного не так. Некоторое время спустя ученые выяснили, что утеря гемоглобина — вовсе не адаптационное приспособление. Это, скорее, генетическая мутация с не слишком положительными для вида или даже всего семейства изменениями. Поскольку кровь рыбы без гемоглобина способна переносить лишь 10% того кислорода, который обычно транспортируется эритроцитами крови тропических рыб, то «ледяной» рыбе пришлось полностью перекроить свое тело для того, чтобы выжить. Этому виду удалось выжить несмотря ни на что благодаря ряду обстоятельств. Ледяная рыба живет в Южном Ледовитом океане, омывающем Антарктику. Течения блокируют регион от попадания сюда более теплой воды. По этой причине вода здесь всегда холодная. Ее температура составляет от 1,5 градусов Цельсия летом до — 1,8 градусов Цельсия зимой (как известно, морская и океаническая вода замерзают при температурах, значительно ниже нуля). И рыбам пришлось выработать специальный белок-незамерзайку, который предохраняет животных от формирования ледяных кристаллов в их крови во время падения температуры воды ниже нуля. 16 видов рыб в Антарктике относятся к семейству Channichthyidae, которое, в свою очередь, является частью Notothenioidei. Причем среди всех прочих нототениевых, только у этой рыбы нет гемоглобина в крови. Кстати, ледяная рыба и нототениевые преобладают в Южном ледовитом океане — они составляют 35% от всех видов рыб и формируют 90% биомассы в регионе.

Генетики провели анализ ДНК ледяной рыбы с ДНК представителей видов рыб с красной кровью. Это исследование проводилось Уильямом Детрихом (William Detrich) из Северо-Восточного Университета. Детрих с коллегами обнаружили гены, которые и привели к специфическим мутациям. Фактически, один из генов, который отвечает за «сборку» молекулы гемоглобина, был утерян ледяными рыбами.

Наряду с гемоглобином, белокровки в ходе эволюции утеряли и миоглобин, который переносит кислород в мышцах скелета. Как уже говорилось выше, до недавнего времени утеря гемоглобина и эритроцитов ледяной рыбой считалось адаптацией к холодной воде. Поскольку ни одно позвоночное в мире больше не теряло гемоглобин и красные кровяные тельца, ученые пришли к выводу, что утеря эритроцитов была ответом на изменяющуюся окружающую среду. Когда температура падает (имеется в виду долгосрочный процесс), преимущество получают животные с «жидкой кровью», которой легче циркулировать по сосудам. А поскольку эритроциты — достаточно крупные клетки, они в некотором смысле мешают этому процессу. У большинства видов рыб, которые живут в условиях холодного климата, в крови гораздо меньше красных кровяных телец, чем у их сородичей, живущих в теплых водах. Плюс ко всему, некоторые виды рыб могут снижать уровень эритроцитов в крови во время зимы для того, чтобы беречь энергию. Все это действительно так.

Но Кристин О'Брайен из Аляскинского университета в Фэрбенксе с коллегами решили проверить предположение об адаптационных изменениях ледяных рыб.

В результатах исследования ученые указали, что у ледяной рыбы более крупное сердце и кровеносные сосуды, чем у других нототеноидных рыб.

Несмотря на то, что кровь циркулирует по сосудам ледяной рыбы более активно, поскольку она лишена красных кровяных телец, рыбе приходится прокачивать огромные объемы крови, чтобы доставить достаточное количество кислорода ко всем тканям и органам.

В результате ледяная рыба, по подсчетам ученых, тратит в два раза больше энергии на процесс кровообращения, чем ее родственники. На работу сердца в состоянии покоя у обычной арктической рыбы уходит около 5% энергии, которое тратится всем организмом. У ледяной же рыбы этот показатель возрастает вплоть до 22%. Некоторые органы прозрачной рыбы пронизаны более густой сетью кровеносных сосудов, чем у других рыб. В частности, это касается глаз ледяной рыбы. Как видим, это вряд ли можно назвать выгодным адаптационным приобретением, направленным на экономию энергии. Ее уходит, наоборот, больше, чем у видов рыб с красной кровью. Вот увеличение сердца и расширение сети кровеносных сосудов да, уже является следствием эволюционного процесса, позволившего этой странной рыбе выжить. Экономия энергии выполняется благодаря наличию других механизмов. Например, почечных телец у рыбы нет. Удаление ядовитых веществ у ледяной рыбы выполняют особые секреторные клетки почечных канальцев.

Кроме того, у ледяных рыб более высокий объем митохондрий при их аналогичном другим родственным видам рыб количестве. В митохондриальных мембранах белокровок более высокое соотношение липидов к белкам.

Вероятно, это связано со специфическим белком регулятором биогенеза митохондрий PGC-1α*. PGC-1α является транскрипционным коактиватором и центральным звеном образования митохондрий в клетках.

Недавно открыто, что PGC-1α регулирует состав и функции отдельных митохондрий и их окислительный метаболизм. Повышение окислительного метаболизма связано с повышенной работой PGC-1α, что сопровождается увеличением активных форм кислорода (АФК) в митохондриях.

Но этот белок является и мощным регулятором удаления АФК, потому что высокий уровень PGC-1α запускает экспрессию многочисленных ферментов-антиоксидантов.

Большую часть времени белокровкам приходится проводить неподвижно. Кислород из воды эти рыбы могут усваивать и через кожу.

Лед в крови — и никаких проблем

Около 25 миллионов лет назад Южный ледовитый океан стал охлаждаться.

Кстати, Южный ледовитый океан — условное название вод трёх океанов (Тихого, Атлантического и Индийского), окружающих Антарктиду и нередко выделяемых как «пятый океан», не имеющий, однако, чётко очерченной островами и континентами северной границы.

Так вот, при охлаждении вод океана в этом регионе погибло большое количество видов животных, которые не смогли приспособиться и выработать специальные белки-антифриз или же приспособиться к похолоданию каким-либо иным способом. Те виды, кто смог это сделать, выжили.

У той же ледяной рыбы в крови образуются кристаллы льда — это смертельно для многих других видов животных, но только не для этого вида. Дело в том, что специальный белок не дает уже появившимся льдинкам стать центром кристаллизации, что привело бы к полному замерзанию рыбы.

Кровь и межклеточная жидкость остаются жидкими. Именно эта особенность позволяет ледяной рыбе хорошо себя чувствовать у Южного полюса.

Белок-антифриз носит название AFGP (antifreeze glycoprotein). Вероятно, он произошел от панкератической трипсиногеноподобной протеазы. Белок способен связываться с микроскопически малыми кристаллами льда, предотвращая их рост.

Белокровки (так еще называют ледяную рыбу) полностью замерзают лишь при — 6 градусах Цельсия.

Человек создает белокровкам проблемы

Глобальное потепление климата Земли приводит к тому, что воды Южного ледовитого океана становятся более теплыми и кислыми. Пищи для белых рыб (как правило, это детрит, появляющийся в воде во время таяния паковых льдов) становится меньше.

Белокровки более чувствительны к изменениям климата, чем их родственники с красной кровью. Ихтиологи считают, что этот вид рыб может существовать только в холодной воде в полярных регионах и только при определенном диапазоне температур.

В любых других регионах особенности ледяной рыбы приведут к ее быстрой гибели.

Если потепление продолжится — а это, скорее всего, так, то белокровкам придется либо снова приспосабливаться, вновь «изобретая» эритроциты, либо полностью вымереть, не оставив после себя ничего.

Конечно, хотелось бы надеяться, что эта необычная и странная рыба сможет выжить даже в условиях снова меняющегося климата.

  • белая рыба
  • ледяная рыба
  • антарктика

Источник: https://habr.com/post/370065/

Уникальная рыба с бесцветной кровью

Какого цвета кровь у рыб

Щуковидная белокровка, обыкновенная белокровная щука или обыкновенная ледяная рыба — под этими всеми наименованиями скрывается одно и то же живое создание.

Champsocephalus gunnari — это представитель большого царства животные, которого ученый-зоолог, уроженец Швеции отнес к типу хордовые, классу лучеперые рыбы, отряду окунеобразные, роду щукокрылые белокровки и семейству белокровные рыбки в 1905 году.

Естественным ареалом обитания этой белокровной рыбки являются большие глубины Антарктики, как гласят некоторые источники, эта щука бороздит океанические воды на глубине примерно 400-700 м от поверхности воды.

История открытия ледяной щуки и интересные факты

В давние времена китобойная промышленность была весьма популярным и достаточно эффективным источником дохода для жителей Норвегии. Именно работники этого ремесла, возвратившись, домой из очередного плавания, поведали местным жителям удивительную историю о том, что якобы им удалось поймать удивительную рыбу, совсем непохожую на всех остальных обитателей холодных вод.

Ее уникальность, по словам китобоев, заключалась в том, что она обладала белой или даже совсем прозрачной, как вода кровью, за эту физиологическую особенность они и нарекли ее «ледяной» или «белокровной».

Многие, услышав эту, казалось бы, не совсем реалистическую историю, не предали этому рассказу никакого особого значения, ведь мало, что могли выдумать или, что могло померещиться этим трудягам.

© topnauka

Лишь спустя много-много лет, в 1954 году ученые принялись тщательно изучать эту загадочную рыбешку и обнаружили невероятное — норвежские рабочие все-таки были правы, кровь ее ничуть не красная, напротив, она почти прозрачная с некоторой мутностью или даже «туманностью».

Весь секрет этой особенности заключается в том, что гематокрит (объем в крови кровяных клеток) этого ледяного жителя океана равен нулю, то есть в ее подвижной соединительной жидкой ткани не обнаружены ни эритроциты, ни даже белок гемоглобин, которые и придают красный цвет крови почти всем живым существам.

«Никто не ценит того, что имеет здесь и сейчас» — это выражение, возможно, когда-то было сказано совсем не о продуктах питания, но вот в случае с ледяной рыбой на территории Советского Союза, оно как нельзя кстати.

Все дело в том, что примерно в 1980 годах наша Родина имела возможность похвастаться самым большим во всем мире океанским рыболовецким флотом. Уловы и поставки рыбы в СССР били все рекорды, масса улова на одного советского жителя превышала почти в три раза уловы американских и английских рыбаков.

В связи с такими масштабными поставками продуктов из океанских вод, в том числе и ледяной рыбы, наши люди не обращали на эту удивительную щучку никакого особого внимания и считали ее рыбой низших сортов.

В основном ею баловали своих котят, так как килограмм такого вот обыденного продукта на рынке стоял примерно 60-70 копеек. Никто и не интересовался какими-либо полезными свойствами и особенными вкусовыми качествами белокровки из Антарктики.

Вслед за распадом Советского Союза постепенно подкрался и разгром российского рыбного промыслового флота, вскоре судна начали уходить из океанов, день за днем прекращался ремонт старых и сооружение новых кораблей, а люди шаг за шагом начали покидать столь прибыльное ранее и такое нужное ремесло.

Тогда-то на российские рынки стали завозить рыбку с белой кровью, но уже иностранные поставщики и уже на рыбных прилавках царила совсем другая ценовая политика. Пушистые любимцы русских людей уже не имели возможности наслаждаться таким деликатесом, как мясо белокровной рыбы, да и со временем уже и сами люди не могли себе позволить такую роскошь.

© pikabu

В это нерыбное время и начали задумываться, от чего же эта щуковидная белокровка стала такая дорогая и недоступная рядовому служащему. Разгадка этой тайны очень простая и даже элементарная. Все дело в особенных вкусовых качествах этой лучеперой рыбешки.

Почти каждая рыба с каждым годом и даже днем своего жизненного цикла впитывает в себя большое количество различных элементов из воды, в которой она проживает, иными словами с возрастом рыбий организм сильно загрязняется.

Ледяная рыба — это исключение из этого правила, ведь вода на родных территориях обитания этой арктической красавицы — одна из самых чистых в мире, поэтому и мясо этой рыбки не содержит никаких вредных веществ и соединений.

Также ни сама рыба, ни уже готовое блюдо из нее не издает специфического рыбного запаха, присущего множеству ее сородичей, благодаря этому ее так обожают люди, не употребляющие в пищу рыбные изделия из-за непереносимости этого «аромата». По вкусовым свойствам мясо ледяной щуки несколько напоминает креветочное.

Существует теория, что это связано с тем, что белокровная рыба в естественной среде обитания также тщательно выбирает для себя пищу и на обед предпочитает в основном криль — это мелкие морские планктонные ракообразные, отличающиеся очень маленькими размерами (всего лишь от 8 до 60 мм).

Еще ни в коем случае нельзя не отметить тот факт, что окунеобразная белокровка — это не просто рыба, это просто кладезь полезных витаминов и минералов таких, как калий, фтор, фосфор и многих других.

Чистого белка в ней содержится свыше 17-18 %, в связи с этим — это просто находка для людей, которые собираются садиться на диету.

Таких элементов, как магний и кальций в ее комплектации практически нет, по этой причине ее мясо так удобно употреблять в пищу, в организме ледяной рыбы почти отсутствует костная ткань.

© oddstuffmagazine

Существует множество рецептов приготовления самых разнообразных шедевров мировой кулинарии, главным ингредиентом которых является белокровная щука, но, например, в стране восходящего солнца ее сырой употребляют в пищу. Угощаясь ледяной рыбкой в термически не обработанном виде, возможность заразиться паразитами от ее сырого мяса равна практически нулю, чего нельзя сказать о семге или форели.

Описание внешнего облика ледяной рыбы

Простая белокровная щука — это один из тех редких представителей животного мира планеты, которые не только вкусные и чрезвычайно полезные, но и получили от природы весьма незаурядную внешность.

Возможно, мало кому выпадала такая возможность увидеть это милое творение природы в живом, да хотя бы не в замороженном виде.

Ведь на сегодняшний день практически единственное место встречи с ледяной рыбкой — это рыбные витрины супермаркетов, рыбных магазинов и изредка овощных базаров, где она тихонько ждет своего потребителя, укутанная густым слоем снега и льда из морозильной камеры.

Но, если вам выпала возможность увидеть эту красавицу активно плавающей по аквариуму, вы будете поражены изящностью и величием ее внешней оболочки.
© kommersant

Параметры тела взрослой особи могут быть разные, в зависимости от количества пищи на территориях обитания той или иной ледяной рыбки, а также от состояния ее физического здоровья. Средняя длина туловища этой окунеобразной обитательницы антарктических вод колеблется от 30 до 80 см, диапазон массы тела варьируется от 200 до 1200 грамм.

Туловище белокровной рыбки голое, абсолютно не покрытое чешуей.

Пристально ее разглядывая, складывается такое впечатление, что оно совсем прозрачное и сквозь тело ледяной рыбы можно увидеть окружающий мир, но это не так, в силу того, что в крови отсутствуют красные кровяные тельца, то и кожа не имеет своеобразного «рыбьего румянца», поэтому блеск на светлом теле рыбки и создает такой вот удивительный эффект. Сказочный корпус обитательницы холодных вод океана украшен широкими полосами, которые размещаются поперечно и окрашены в темные оттенки. Также на теле этой лучеперой щучки можно с легкостью заметить боковые продольные линии, их чаще всего две-три.

Голова ледяной рыбы по отношению к размерам всего туловища очень даже большая, по своей форме несколько продолговатая и, как бы, немного приплюснутая в верхней части.

Рот и большие челюсти по своей морфологической структуре очень напоминают щучий, от чего, по всей вероятности, и произошло одно из наименований ледяной рыбки, которую иногда называют еще морской щукой, что совсем не верно, ведь это имя носят представители совершенно другого рыбьего семейства.

Фото на превью — © animals-funny   |   По материалам — © tutknow

Источник: https://divom.ru/unikalnaya-ryba-s-bescvetnoy-krovyu-493/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.