Биофлуоресцентные рыбы-улитки вблизи Гренландии используют натуральный антифриз, чтобы выжить в холодных водах.
Исследователи из Американского музея естественной истории и Городского университета Нью-Йорка (CUNY) хотели узнать, как рыбы-улитки среди айсбергов, у побережья Восточной Гренландии, выживают в воде с температурой около -2 градуса по Цельсию. Они секвенировали РНК молоди Liparis gibbus, более известной как пестрая рыба-улитка, и обнаружили, что рыбы полагаются на высокий уровень специальных белков, чтобы ограничить образование кристаллов льда внутри их тел. Их работа опубликована в Evolutionary Bioinformatics.
«Существует большое разнообразие механизмов, которые развились у разных животных, чтобы противостоять экстремальному холоду», сказал автор исследования, научный сотрудник Американского музея естественной истории, профессор CUNY Дэвид Грубер. «Протеины-антифризы предотвращают образование крупных кристаллов льда в их телах. Другие стратегии, такие как цитопротекторы, помогают свести к минимуму усадку клеток, а другие приспособления помогают сохранить структуру мембран».
Рыбы-улитки вырабатывают белки в печени, откуда они попадают в кровь. Белки-антифризы не полностью предотвращают образование кристаллов льда, но вместо этого ограничивают их рост до «управляемых размеров», как описано в статье.
Профессор Грубер вместе с соавтором Джоном Спарксом наблюдали, как рыбы-улитки светятся зеленым и красным во время экспедиции в августе 2019 года. Это было первое документальное подтверждение биофлуоресценции арктических рыб.
«Когда мы обнаружили, что рыба-улитка является биофлуоресцентной, мы секвенировали весь ее транскриптом, чтобы найти ген, ответственный за ее флуоресцентный белок», сказал профессор Грубер. «Хотя мы не обнаружили этот ген, мы заметили, что некоторые из наиболее экспрессируемых генов были связаны с антифризными белками».
Поскольку эти рыбы оптимизировали себя для замерзания воды, исследователи обеспокоены тем, что произойдет с рыбой-улиткой, когда температура океана повысится. В то время как рыбы-улитки могут выжить в более теплых водах, эти более теплые воды принесут биоразнообразие в более высокие широты, что потенциально угрожает их роли в пищевой цепочке.
