Izozteari aurre egiten

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia

Hotza

———————————————————————————————————–

Izotzaren aukako naturalak atalean ingelesez “freeze avoidance” deritzon jokaeraz aritu gara. Naturan badira, ordea, “freeze tolerant” diren animaliak ere, hau da izoztea jasan eta gainditu dezaketen animaliak. Animaliak izoztea jasan dezakeela esaten dugunean ez gara ari behin-behineko gertakizun batez, garrantzi ekologikoa duen izozteaz baizik. Mota horretako animalien kasuan modu naturalean gertatzen da izoztea sasoi hotzean; denbora luzez (egunak, asteak) mantentzen dute izotza gorputzean eta dirauen bitartean animaliaren likidoen proportzio garrantzitsu bat (% 50etik gorakoa, 50-70 kasu gehienetan) izoztuta egoten da. Aldi horretan zehar animaliaren funtzio ia guztiak eten egiten direnez, animalia bat heriotzatik egon daitekeen punturik hurbilenean dagoela esan dezakegu.

Izozteari aurre egin diezaioketen animaliek nola lortzen dute eratzen diren izotz-kristalek haiengan eragin kaltegarririk ez izatea edo kalteak murriztea?

Lehenik eta behin, zeluletatik kanpoko eremura mugatzen dute izoztea. Gune estrazelularrean izotza eratzen hasten denean, oraindik izoztu gabe dauden aldeetako kontzentrazio osmotikoa igo egiten da, nolabait esatearren izotzak ura bahitu egiten duelako; zeluletako ura ere kontzentrazio-gradientearen alde ateratzen da horren ondorioz. Zelulak, beraz, zertxobait deshidratatu eta zimurtu egiten dira. Ur-galera horrek alde intrazelularraren kontzentrazio osmotikoa emendatzea eragiten du eta zelulen barruko gunea izoztea zailagoa egiten du, alde intrazelularra babestuz.

Hortaz gainera, substantzia babesgarriak erabiltzen dituzte izozteari aurre egin diezaioketen animaliek. Horri esker, izotzaren kalteetatik salbu mantentzen dituzte mintzak eta zelulen egitura nagusiak; funtzio hori gehienetan glizerolari edo antzeko alkohol polihidrikoei dagokie, baita ere azukreei. Izozte-prozesuetan glizerolak duen eragin babesgarria aspalditik da ezaguna, eta horretxegatik erabiltzen da substantzia hau mota desberdinetako zelulak izoztuta mantentzeko, esperma esaterako [1].

2. irudia: Argazkia: Mike Beauregard / Iturria: Wikipedia / Lizentzia:
Irudia: Goi Artikoko Gynaephora groenlandica beldarra. -70 °C-ko tenperaturari aurre egiteko gai da hibernatzen duenean. (Argazkia: Mike Beauregard / Iturria: Wikipedia / Lizentzia: CC BY 2.0)

Aipatu behar da modu naturalean gertatzen diren izozte-prozesu horiek nolabait antolatuta daudela; ez dira edonola gertatzen. Zenbait animaliaren kasuan INA (ice nucleating agents) modura ezagunak diren izotzgune-eragileak erabiltzen dituzte. Izotzgune-eragile horiek, normalean, proteina oso hidrofilikoak dira, tamaina txikikoak, azido glutamiko edo glutamina aminoazidotan bereziki aberatsak. Substantzia horiek gidatzen omen dute izotzaren eraketa edo gutxienez gorputzaren zein alde edo gunetan eta noiz gertatu behar den agintzen dute, eta modu gradualean gerta dadin kontrolatzen dute.

Modu horretako moldaerak ornogabeetan behatu dira batez ere; horien artean zenbait intsektu, eta intsektuak ez diren artropodoen artean, zentipedoak. Hortik kanpo, zenbait marearteko ornogabe ere, gastropodoak, anelidoak eta nematodoak batez ere. Esan behar da, hala ere, izotza saihestea dela erantzun moten artean zabalduena, eta izotzari aurre egiteko moldaerak nolabait salbuespena direla. Intsektuen artean, dena den, izoztea nahikoa arrunta da zenbait koleoptero, diptero, himenoptero eta lepidopteroren larba eta pupetan; heldu gutxi batzuetan ere behatu izan da baina inoiz ez arrautzetan.

Beren ingurumen naturalean aztertu diren intsektuen artean Bracon cephi liztor bizkarroia, Goi Artikoko beldarra Gynaephora groenlandica eta Eurostata solidaginis euliaren larba ditugu. Kanadako landa izoztuetan negua igarotzen duten Bracon generoko liztorren larben kasuan, glizerola gorputz fluidoen % 25-30 izatera hel daiteke neguan, nahiz eta nabarmen jaitsi udaberrian. Eurostatako larben populazioetan ikusi da 12 astez edo izoztuta egon daitezkeela; larba horiek babesten dituen glizerola modu egokian ekoizteko beharrezkoa da azaroaren erdirantz, eta gutxienez 6 egun jarraian, 5 °C-ko baino tenperatura baxuagoak izatea. Genero bereko larbekin laborategian egindako lanek argitu dutenez, lehenengo glizerolaren kontzentrazioa emendatzen dute eta gero sorbitolarena. Dirudienez hotzak gantz-gorputzetako glikogeno fosforilasa entzima aktibatzen du eta horri esker, glikogeno-biltegitik abiatuta bi substantzia babesgarri horien kontzentrazioa nabariki emenda daiteke. Gynaephora taldeko beldarrak 10 hilabetez egon daitezke izoztuta -50 °C edo baxuagoak diren tenperaturetan. Beren 14 urteko bizi-zikloaren % 99,5 larba fasean igarotzen dute, pupa eta heldu faseak 15 egun baino ez baitu irauten, eta bitarte horren % 80 gutxienez, izoztuta igarotzen dute. Gaztaro luzea animali hauena, neurri handi baten izotzari esker!

Oharrak:

[1] Esperma-bankuetan eta laborategietan erabiltzen denaz ari gara.

—————————————————–

Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

—————————————————–

Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso dugu.

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>