น้ำแข็งก่อตัวในร่างกาย แต่กบไม้บางตัวยังรอด

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

คืนหนาวในป่าอะแลสกาอาจทำให้พื้นดินและแอ่งน้ำตื้นจับเป็นน้ำแข็ง แต่นักวิจัยพบว่ากบไม้บางประชากรอยู่รอดได้ แม้ต้องรับมือกับน้ำแข็งที่ก่อตัวในร่างกาย เรื่องสำคัญจึงไม่ใช่แค่หนาวแค่ไหน แต่เป็นน้ำแข็งเกิดตรงไหน

หัวใจคือการควบคุมว่าน้ำแข็งเกิดที่ไหนและกระทบเซลล์อย่างไร เมื่อน้ำแข็งเริ่มก่อตัวนอกรอบเซลล์ ตับส่งกลูโคสเข้าสู่เลือด ส่วนยูเรียที่สะสมไว้ช่วยประคองเนื้อเยื่อ ขณะที่น้ำบางส่วนถูกย้ายไปแข็งตัวในบริเวณที่ลดผลกระทบต่ออวัยวะ

งานวิจัยศึกษากบไม้จากพื้นที่ใกล้แฟร์แบงก์ส รัฐอะแลสกา พบว่าประชากรทางเหนือรอดจากการแช่แข็งได้ถึง −16 องศาเซลเซียส และทนช่วงแช่แข็งที่ −4 องศาเซลเซียสต่อเนื่องสองเดือนได้ ตัวเลขนี้เป็นผลของกบประชากรที่ปรับตัวกับฤดูหนาวรุนแรง ไม่ใช่ขีดจำกัดของกบทุกชนิด

เหตุที่น้ำแข็งไม่ทำลายทุกส่วนทันที คือผลึกน้ำแข็งในเซลล์อาจทำให้โครงสร้างเสียหาย กบไม้จึงย้ายน้ำส่วนหนึ่งไปสะสมเป็นน้ำแข็งในช่องลำตัวและระบบน้ำเหลือง วิธีนี้ช่วยจำกัดน้ำแข็งภายในอวัยวะ แต่ไม่ได้ทำให้ตัวกบแห้งสนิทหรือกันน้ำแข็งออกจากร่างกายทั้งหมด

กลูโคสไม่ได้ทำหน้าที่เป็นแค่พลังงาน ตับเก็บพลังงานสำรองไว้เป็นไกลโคเจน แล้วเปลี่ยนเป็นกลูโคสเมื่อเริ่มแข็ง ส่วนยูเรียสะสมตั้งแต่ฤดูใบไม้ร่วง สารทั้งคู่ช่วยลดการเกิดน้ำแข็งและประคองเยื่อหุ้มเซลล์กับโมเลกุลสำคัญ จึงทำให้เนื้อเยื่อทนต่อการเปลี่ยนแปลงได้ดีขึ้น

กบไม้จากรัฐโอไฮโอที่อยู่ใต้ฤดูหนาวอ่อนกว่า ทนการแช่แข็งได้น้อยกว่าประชากรอะแลสกา แม้เป็นชนิดเดียวกัน จึงต้องอ่านผลนี้อย่างมีขอบเขต: ถ้าเห็นกบในพื้นที่อื่น ไม่ควรสรุปว่ามันจะรอดจากน้ำแข็งได้แบบเดียวกัน

หลังอุณหภูมิสูงขึ้นและน้ำแข็งละลาย ร่างกายยังต้องปรับสมดุลกลับ งานทดลองพบว่าไกลโคเจนในตับของกบอะแลสกาเริ่มฟื้นสู่ระดับเดิมภายในห้าวันหลังเริ่มละลาย นี่จึงเป็นการเตรียมตัวก่อนหนาว ปกป้องเซลล์ระหว่างแข็งตัว และค่อยฟื้นฟูหลังละลาย

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th