Исследователи Франк ван Брекелен и Стэнли Д. Хиллард из Университета Невады в Лас-Вегасе изучает этих маленьких рыбок, длина которых составляет всего два дюйма, и называют теплые источники возле Долины Смерти своим домом. Изменение метаболизма щенков является примером физиологической пластичности, приспособлений, которые организмы вносят, чтобы лучше функционировать перед лицом резких изменений окружающей среды.
К сожалению для щенков, их настройки позволяют этому вымирающему виду просто выживать, а не процветать.
"Весь юго-запад США в недавнем прошлом был намного влажнее. Всего 10 000 лет назад Долина Смерти была затоплена 100-метровой водой и называлась озером Мэнли.
Слово Мохаве происходит от слова, означающего «у воды», – поясняет ван Брекелен. "Когда эти воды отступили, куколки оказались изолированными от их нынешних мест обитания, которые в основном состоят из теплых источников. По сути, эти рыбы провели большую часть своей эволюционной истории в более прохладных водах до недавнего времени, когда рыба была изолирована в водах с температурой до 35 ° C (95 ° F).
Отсюда следует, что рыба не может быть хорошо приспособлена к тем теплым источникам, потому что у нее было не так много времени для развития."
Один из механизмов выживания, который разработали щенки, – это случайный цикл между периодами потребления кислорода и периодами отсутствия кислорода. В эти периоды дыхания, не основанного на кислороде (анаэробизм), метаболизм рыб должен работать примерно в 15 раз тяжелее, что является удивительным выбором в местах обитания, где мало пищи.
"Использование кислорода при таких экологически значимых высоких температурах может иметь некоторые негативные последствия. Митохондрии – это основное место использования кислорода в клетке », – говорит ван Брекелен.
Митохондрии – это структуры внутри клеток, которые преобразуют энергию пищи в форму, которую клетки могут использовать для правильного функционирования. «Наши данные показывают, что рыбы отключают свои митохондрии, чтобы избежать образования активных форм кислорода (свободных радикалов) из-за высоких температур. Использование метаболической стратегии, которая в 15 раз менее эффективна, может быть не идеальным, но клеточные обстоятельства могут потребовать ее использования."
Рыбы также производят этанол, побочный продукт их анаэробного метаболизма, который способствует снижению потребления кислорода. «Мы думаем, что рыба вырабатывает некоторое количество этанола, который затем способствует закрытию митохондриальных каналов, которые обеспечивают доставку субстратов, что еще больше ограничивает использование кислорода."