Šta se dešava sa drvetom ili ribom zimi, kada temperature postanu ekstremno niske? Zašto se njihova tkiva ne zalede?
Tekst: Marija Vidić
Tokom zime biljka je u stanju mirovanja. No, do vrlo niskih temperatura koje su kritične za njihovo preživljavanje, na primer -40 stepeni Celzijusa, dolazi postepeno, pa biljka ne doživljava stres i uspeva da preživi zimu. U tom periodu se javlja nekoliko zanimljivih fenomena kojima je priroda obdarila biljke – na primer, kako to da se jedno drvo, većinski sačinjeno od vode, u ovakvoj situaciji ne smrzne?
Smrzavanje drveta sprečava dehidracija ćelija kada se voda povlači u međućelijski prostor gde led nije smrtonosan. Tkivo biljke poseduje mehanizam koji ne dozvoljava formiranje leda, bar ne u delovima koji bi mogli da stvore povrede. Ova sposobnost biljaka i riba koje žive u vrlo hladnim vodama često se naziva „duboko superhlađenje“ – tečnosti i gasovi čak i na temperaturama nižim od njihove tačke smrzavanja ne prelaze u čvrsto stanje. Sposobnost „dubokog superhlađenja“ otkrivena je kod mnogih vrsta koje preživljavaju u surovim klimatskim uslovima: hrastu, brestu, javoru, bukvi, jasenu, orahu, rododendronu, jabuci, breskvi, šljivi…
Biljke uspevaju da očuvaju svoje ćelije nesmrznute i zahvaljujući sintezi takozvanih antifriz proteina koji zaustavljaju formiranje leda. Pojavu je prvi opisao pedesetih godina 20. veka Per Fredrik Skolander, Amerikanac švedskog porekla, koji je verovao da ribe iz hladnih mora imaju nekakav „antifriz“ u krvi.
Tokom šezdesetih godina biolog Artur de Vris uspeo je da izoluje pomenuti „antifriz“ protein iz tkiva Pagothenia borchgrevinki, vrste ribe koja živi u severnim morima, u ekstremno niskim temperaturnim uslovima. Nekoliko decenija kasnije potvrđeno je prisustvo ovog proteina i njegovih varijacija i u mnogim drugim vrstama. On omogućava organizmima bolju toleranciju niskih temperatura tako što usporava rast kristala (leda) unutar tkiva.