სამეცნიერო პარადოქსი - მყინვარები წყნარი ოკეანის ჩრდილო -დასავლეთში ჭიებით არის დასახლებული

Სარჩევი:

სამეცნიერო პარადოქსი - მყინვარები წყნარი ოკეანის ჩრდილო -დასავლეთში ჭიებით არის დასახლებული
სამეცნიერო პარადოქსი - მყინვარები წყნარი ოკეანის ჩრდილო -დასავლეთში ჭიებით არის დასახლებული
Anonim

რა ვიცით მყინვარების შესახებ? ეს არის ყინულის ნაჭრები, რომლებიც ყალიბდება ათასობით წლის განმავლობაში. ერთი შეხედვით, როგორც ჩანს, მათში ცხოვრების საკითხი არ შეიძლება იყოს, ვინაიდან არცერთ ორგანიზმს არ შეუძლია გაუძლოს ასეთ ექსტრემალურ პირობებს. მაგრამ სინამდვილეში ეს არ არის. მყინვარები არის დიდი რაოდენობით ორგანიზმები, რომლებიც ქმნიან მათში მთელ ეკოსისტემას. უფრო მეტიც, ჩვენ ვსაუბრობთ არა მხოლოდ დაბალ ტემპერატურაზე გამძლე ბაქტერიებზე, არამედ საკმაოდ დიდ ჭიებზე. ისინი გვხვდება წყნარი ოკეანის ჩრდილო -დასავლეთით მყინვარებში, ასევე ბრიტანულ კოლუმბიასა და ალასკაში. მათ უწოდებენ "ყინულის ჭიებს" (Mesenchytraeus solifugus) და არიან ცნობილი დედამიწის ჭიების შორეული ნათესავები. ამ უხერხემლოების ზომა შედარებით მცირეა - მათი სიგრძე reaches 130 მმ აღწევს, ხოლო დიამეტრი შედარებულია კბილის ძაფთან. ჭიები ატარებენ საკმაოდ აქტიურ ცხოვრების წესს, იმ თვალსაზრისით, რომ ისინი პერიოდულად ან მიდიან მყინვარის ზედაპირზე, ან იმალებიან მის სიღრმეში.

როგორ ცხოვრობენ ჭიები მყინვარებში

ყინულის ჭიები ცხოვრობენ კოლონიებში. ზაფხულის დღეებში და საღამოობით, მათი დიდი ნაწილი გამოჩნდება მყინვარების ზედაპირზე საკვების საძებნელად. ისინი ჭამენ წყალმცენარეებს და დეტრიტუსს (ქსოვილის დაშლის პროდუქტი, ანუ უხერხემლოების ნაშთები). დილით უფრო ახლოს ისინი ყინულში იმალებიან "ღამით". და ზამთარში ისინი ღრმად შედიან მყინვარწვერში, სადაც ისინი გაზაფხულის დაწყებამდე არიან.

ზოგიერთი მეცნიერი მიიჩნევს, რომ გემის ჭიები პლანეტის ყველაზე იდუმალი არსებებია. მაგრამ ყინულის ჭიებმა კი მათ გვერდის ავლით. ყოველივე ამის შემდეგ, მათ ისწავლეს სრულყოფილად გადარჩენა თოვლსა და ყინულს შორის და ისინი ყველაზე აქტიურები ხდებიან წყლის გაყინვის წერტილში. და როდესაც გარემოს ტემპერატურა +5 გრადუსამდე მოიმატებს, ეს უხერხემლოები იღუპებიან. ხმელეთის არსებების უმეტესობას არ შეუძლია გადარჩეს ასეთ პირობებში, მათი სხეულის დაფარვის გარეშე რაიმე სახის თბოიზოლაციის გარეშე. მაგრამ როგორ აკეთებენ ამას ყინულის ჭიები?

Image
Image

დღის განმავლობაში, ყინულის ჭიების კოლონიები მიედინება მყინვარების ზედაპირზე

ეს კითხვა დაინტერესდა რუტგერსის უნივერსიტეტის მეცნიერებით, ზოოლოგიისა და ბიოლოგიის დეპარტამენტის პროფესორის დენიელ ჰ. შინის ხელმძღვანელობით. მათი აზრით, ამ ბიოლოგიური ექსცენტრიკების გაგება ძალიან მნიშვნელოვანია ადამიანებისთვის და კვლევა არ მოითმენს დაგვიანებას. ჭიები მყინვარებთან ერთად ქრება და, შესაძლოა, მალე ისინი საერთოდ გაქრება. თუ მეცნიერებს შეუძლიათ გაერკვნენ, თუ როგორ უმკლავდებიან ჭიები ასეთ ექსტრემალურ პირობებს, ეს მათ დაეხმარება გააცნობიერონ სიცოცხლის საზღვრები დედამიწაზე და მის ფარგლებს გარეთ.

რა არის საიდუმლო ყინულის ჭიები

ბიოლოგიის კანონების თანახმად, როდესაც ტემპერატურა იკლებს, სხეულის რეაქციები შენელდება და ენერგიის დონე ეცემა. თბილი სისხლიანი ცხოველები უფრო მეტ ენერგიას წვავს შედარებით მუდმივი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად, ხოლო ცივსისხლიანი არსებები ხდებიან ლეტარგიულნი და ზამთრობენ კიდეც. მაგრამ არა ყინულის ჭიები.

რუტგერსის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შეამჩნიეს, რომ მათი ენერგიის დონე იზრდება გაცივებისთანავე. ერთ -ერთი ვერსიის თანახმად, სპეციალური მოლეკულა, რომელიც ცნობილია როგორც ATP (ადენოზინ ტრიფოსფატი), ამ თვისებას აძლევს ჭიებს. ეს არის ძირითადი მოლეკულა ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის ენერგეტიკულ პროცესებში. იგი წარმოებულია რთული ფერმენტის გამოყენებით, სახელწოდებით ATP synthase, რომელიც პრაქტიკულად იდენტურია ყველა ცნობილ ორგანიზმში.

ყინულის ჭიებს აქვთ სპეციალური გენეტიკური მექანიზმი, რომელიც ქმნის ATP სინთეზს.

Image
Image

დედამიწაზე მცხოვრები სხვა მრავალი ორგანიზმი დაიღუპა ასეთ პირობებში, მაგრამ არა ყინულის ჭიები

ევოლუციის ახსნა ძნელია, თქვა შინმა, მაგრამ შესაძლებელია, რომ ჭიებმა ისესხეს გენეტიკური მასალის ნაწილი ალპური სოკოებიდან. თუ ასეა, მაშინ ეს "გენეტიკური ქურდობა" განსაკუთრებით უჩვეულოა, რადგან "მოპარული" დნმ ჩვეულებრივ არ არის ჩართული მიტოქონდრიაში, სადაც წარმოიქმნება ATP.

მაგრამ ყინულის ჭიების თვისებები ამით არ მთავრდება. გენეტიკური დანამატის გარდა, მათ აქვთ შეცვლილი ფიჭური "თერმოსტატი", რომელიც საშუალებას აძლევს ATP- ს წარმოებას დაბალ ტემპერატურაზე. ეს ორი ცვლილება აერთიანებს იმას, რომ ყინულის ჭიებს აქვთ ბევრად უფრო მაღალი უჯრედული ATP კონცენტრაცია, ვიდრე უმეტეს არსებებს.

გარდა ამისა, მეცნიერები გეგმავენ სხვა თეორიის შესწავლას, რომლის მიხედვითაც ჭიები სავსეა მელანინით, იგივე პიგმენტი, რომელიც ადამიანის კანს იცავს ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან. ადამიანებისგან განსხვავებით, ყინულის ჭიებს აქვთ მელანინი მთელ სხეულში: ტვინში, ნაწლავებსა და კუნთებში. ზოგიერთი კვლევა აჩვენებს, რომ გარკვეულ სიტუაციებში მელანინს შეუძლია მზის რადიაციის ენერგიის მოპოვება. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ეს პროცესი შესაძლოა ყინულის ჭიებშიც მოხდეს. ამ დროისთვის ისინი ამ ვერსიას ამოწმებენ.

როგორ ახდენს ყინულის ჭიები მყინვარების კოლონიზაციას

დაბალ ტემპერატურაზე ენერგიის გამომუშავების უნარი არ არის ერთადერთი საიდუმლო, რომელიც დაკავშირებულია ყინულის ჭიებთან. მეცნიერები ასევე დაინტერესებულნი არიან როგორ გადადიან მყინვარიდან მყინვარზე. ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად უნდა გვესმოდეს, რომ ეს უხერხემლოები ეკოსისტემის ნაწილია, რომლის შესახებ მეცნიერებმა ჯერ კიდევ ცოტა რამ იციან.

Image
Image

ვარდისფერი ფინჯნები ჭამენ დიდი რაოდენობით ყინულის ჭიებს

მათზე დაკვირვებით, პროფესორმა ჰოტალინგმა და მისმა კოლეგებმა აღმოაჩინეს ფრინველის ხუთი სახეობა, რომლებიც ყინულის ჭიებით იკვებებიან. ეს უხერხემლოები საკვების სასიცოცხლო წყაროა ისეთ ადგილებში, როგორიცაა მთა რენიერი, სადაც ვარდისფერი ფინჯნები იჭერენ მათ დიდი რაოდენობით და კვებავენ მათ ახალგაზრდებს, თქვა ჰოტალინგმა.

შესაძლებელია, რომ ფრინველები ჭიებს მყინვარებიდან მყინვარში გადაადგილებაში დაეხმარონ. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ჭიებს შეუძლიათ ფრინველების ბუმბულს ან ფეხს. შესაძლებელია, რომ ზოგიერთი მათგანი გადარჩეს ფრინველის ნაწლავებში გავლით.

მაგრამ, ჯერჯერობით, ეს ყველაფერი მხოლოდ თეორიებია. გამომძიებლები ამ არსებების ყველა საიდუმლოს ხსნიან. თუმცა, მოსაგვარებლად ცოტა დრო რჩება. ზოგიერთი მყინვარი, რომელიც ოდესღაც ჭიებს ინახავდა, როგორიცაა ვალიონისა და ლუისის მყინვარები ვაშინგტონის ჩრდილოეთ კასკადებში, უკვე გაქრა. სხვები მკვეთრად მცირდება ზომით. ასე რომ, მყინვარი ნისკუალი, მთის რაინიეს სამხრეთ მხარეს, ყინულის ჭიების სახლში, დიამეტრში მცირდება დაახლოებით 90 სანტიმეტრით ყოველ 10 დღეში. ანუ, სიტუაცია ჩრდილოეთით დაახლოებით იგივეა, რაც სამხრეთით ანტარქტიდის მყინვარები, რომლებიც თანდათან მცირდება, რადგან ისინი სწრაფად იშლება და გადაიქცევა გიგანტურ აისბერგებად.

გირჩევთ: