Алкоголь помогает карасям пережить зиму

Организм серебряного карася (Carasius auratus) может производить алкоголь, который помогает ей выжить в замерзших озерах. Молекулярный механизм этой способности описан в журнале Scientific Reports.

Если к легким большинства позвоночных в течение некоторого времени не поступает кислород, они задыхаются и умирают. Однако некоторые рыбы, например, серебряный карась и карась обыкновенный (Carassius carassius), могут выживать на дне замерзших водоемов в течение нескольких месяцев и без кислорода. В этом случае рыбы получают энергию не благодаря дыханию, а благодаря пище. Но в этом случае из-за анаэробного окисления в их организмах образуется опасное количество молочной кислоты.

Норвежские и британские ученые обнаружили, что рыбы могут превращать молочную кислоту в этанол, который в дальнейшем выходит через жабры в воду и не дает ей накапливаться в организме.

Оказалось, что в мышцах исследованных рыб есть два набора белков, которые обычно используются для того, чтобы перемещать углеводы и разрушать их внутри митохондрий, благодаря чему вырабатывается необходимая рыбам энергия. Один из наборов стандартный и ничем не отличается от аналогичных белков других видов, а второй активируется в отсутствие кислорода. Ученые считают, что он появился в результате мутации, которая позволяет рыбам получать энергию от пищеварения без участия митохондрий.

Дальнейший генетический анализ показал, что эти два набора белков возникли как часть дублирования генома у общего предка карасей примерно восемь миллионов лет назад. Там, где озера замерзают, например, в Северной Европе, концентрация алкоголя в крови карася может достигать больше 50 мг на 100 мл.

Результаты исследования демонстрируют важную роль целых генотипов в эволюции и адаптации к негостеприимной среде. Так, выработка этанола позволила карасям жить в суровых условиях и избегать конкуренции с другими видами рыб.