Evrim Ağacı Logo Evrim Ağacı
Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Kriyoprotektanlar ve Donma Direnci: Alaska Ağaç Kurbağaları, Kışın "Donuyor", Yazın "Çözünüyor"!

Kriyoprotektanlar ve Donma Direnci: Alaska Ağaç Kurbağaları, Kışın "Donuyor", Yazın "Çözünüyor"!
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Birçok canlının donmaya karşı bir miktar direnci vardır; ancak Rana sylvatica türü Alaska Ağaç Kurbağaları'nın düzeyine pek az hayvan erişebilmektedir. Bu ufak kurbağalar, donma halindeyken vücutlarındaki suyun %65'inden fazlası tamamen donsa da, haftalarca hayatta kalabilirler. Bu hayvanlar, -2oC sıcaklıkta tamamen donarlar. -6oC sıcaklıkta ise, donmuş haldeyken, günlerce yaşamlarını sürdürebilirler.[1]

Bu mekanizma öylesine boyutlardadır ki, kurbağalar bazı zamanlar günlerce, hatta haftalarca hiç nefes almazlar, kalpleri de atmaz. Bu "donma hali" boyunca kurbağanın metabolik faaliyetleri durma noktasına kadar yavaşlar. Kış boyunca hayvanlar birkaç defa donup çözünebilirler. 

Kurbağalar bunu başarabilmek için "kriyoprotektan" (İng: "cryoprotectant") adı verilen kimyasallar kullanırlar. Bunlar, hayvanın dokularının donma noktasını normalin altına çekebilen, soğuğa ve donmaya karşı koruyucu kimyasallardır. Bunların miktarca artışı, kurbağanın hücrelerinin hayatta kalmasını mümkün kılmaktadır. Yapılan incelemeler, donmuş kurbağaların kanındaki kriyoprotektan oranlarının şu şekilde dağıldığını göstermektedir:[1]

  • Kanda: 185 μmol/mL
  • Kalpte: 388 μmol/mL
  • Karaciğerde: 198 μmol/mL
  • Böbreklerde: 121 μmol/mL
  • Bacak kaslarında: 27 μmol/mL

Birçok hayvanın hücreleri donma noktasının altındaki sıcaklıklara maruz kaldığında büzüşür. Bunun sebebi, dokulardaki buz oluşumunun hücre içindeki suyu kendine çekmesidir. Bir nevi oluşan buz, hücrenin içindeki suyu "emer". Bu da nihayetinde ölüme sebep olur. Ancak kriyoprotektanlar, hücrelerin bu büzüşmeye karşı koyabilmesini sağlar. Bunu, dokunun donma sıcaklığını düşürerek başarırlar. Böylece dışarısı dondurucu düzeyde soğuk olsa da, hayvanların dokuları normal şekilde korunabilir.[2]

Bu koruyucu kimyasalların salgılanabilmesi için, sıcaklığın oldukça ani bir şekilde değişmesi gerekmektedir. Örneğin hayvanlar 11 hafta boyunca 3oC sıcaklıkta bekletildiklerinde veya 23oC sıcaklıktan 0oC sıcaklığa her gün 1oC sıcaklık azalmasıyla maruz bırakıldıklarında, donmaya karşı beklentiyi ölçmekte kullanılan glikoz artışı görülmemiştir. Ancak kurbağalar doğrudan doğruya 0-2oC sıcaklığa maruz bırakıldığında kriyoprotektan sentezi gözlenmiştir. Ayrıca dışarıdan sentetik yollarla glikoz verilen kurbağaların donma direnci de artmıştır ve -5oC sıcaklıklara bile direnebilmişlerdir; böylece donma refleksinin glikoz tarafından kontrol edildiği doğrulanmıştır.[3], [4]

Bu özelliğin evrimsel bir adaptasyon olduğunu gösteren çalışmalar da yapılmıştır. Örneğin ABD'nin Ohio eyaletinde Şubat ayı boyunca yapılan bir çalışmada, popülasyon içi çeşitliliğe bağlı olarak bazı kurbağaların direncinin yüksek, bazılarının daha düşük olduğu gösterilmiştir.[5] Bu çalışmada da, kurbağaların donma direnci limitinin -5oC civarında olduğu, -5.5oC'ye maruz kalan kurbağaların hayatta kalamadığı gözlenmiştir.

Donma tepkisi, kendince dezavantajlara da sahiptir: Örneğin kurbağanın donan organları, iskemi olarak bilinen kan ile beslenmeme sorunu yaşar. Sıcaklıklar yükselip, kan bu organlara yeniden hücum ettiğindeyse, birdenbire oksijen derişiminde bir artış yaşanır ve buna bağlı olarak, bu bölgedeki dokular reaktif oksijen bileşenlerine (oksidatif strese) maruz kalırlar. Kurbağalar, bununla başa çıkabilmek için antioksidanlardan faydalanırlar. Yapılan çalışmalarda, donma sırasında özellikle de glutatiyon peroksidaz isimli bir antioksidanın 1.2-2.5 kat arttığını ve antioksidan enzimlerinin faaliyetlerinde de artma yaşandığını göstermiştir.[6]

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Muhteşem! 1
  • Tebrikler! 1
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 28/11/2020 08:26:47 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/4808

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Kamuflaj
Onkoloji
Evrimsel Biyoloji
Nörobilim
Biliş
Böcek
Sinirbilim
İklim
Renk
Türleşme
Klinik Mikrobiyoloji
Güve
Müzik
Eczacılık
Cansız
Hayvan
Uçma
Toplumsal Cinsiyet
Bilgi
İhtiyoloji
Diş Gelişimi
Sağlık
Kertenkele
Çağ
Dişler
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bilimin bir numaralı aracı şüpheciliktir. Şüpheciliği ışığı, sorgusuz inancı yok eder.”
Mike Huben
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol