Единственная рыба, которая может прожить несколько лет без еды и питья.

Двоякодышащие рыбы существуют на Земле уже 390 миллионов лет и выработали особый механизм спячки, позволяющий им переживать периоды продолжительной жары и засухи.

Двоякодышащая рыба может обходиться без еды и питья четыре года и все равно выжить. Фото: Футуризм — Двоякодышащая рыба может обходиться без еды и питья четыре года и все равно выжить. Фото: *Футуризм*

Рябь на поверхности реки Бандама в Кот-д'Ивуаре вызвана пятнистым существом, которое всплывает, чтобы подышать, а не ловить насекомых. По данным The Oxford Scientist , это западноафриканская двоякодышащая рыба, а также три других вида двоякодышащих рыб, распространенных в Африке.

Длина этой двоякодышащей рыбы составляет один метр, она похожа на угря, ее пятнистая кожа контрастирует с оливково-коричневой чешуей. Она обитает на границе между жизнью в воде и на суше. Обладая парой легких, им приходится часто всплывать на поверхность, чтобы получить кислород, поскольку их жабры не обеспечивают его в достаточном количестве. В отличие от большинства рыб, двоякодышащие рыбы могут переносить пересыхание рек в сухой сезон.

В то время как другие рыбы могут скрываться в тесных прудах или мигрировать, африканские двоякодышащие рыбы зарываются в сухие русла рек. Там они заключают свои тела в слизистый кокон, оставляя только отверстие для рта, что позволяет им дышать воздухом и выживать без еды и воды в течение месяцев, иногда до четырех лет. Это процесс спячки, который происходит, когда животные впадают в состояние как физической, так и метаболической неактивности, чтобы пережить жаркие и сухие условия.

Спячка встречается в основном у тропических животных. Натуралисты викторианской эпохи пытались переправить африканских двоякодышащих рыб через полсвета в Англию и Америку, чтобы изучить их физиологию. С тех пор технологические достижения помогли раскрыть клеточные и генетические процессы, лежащие в основе спячки двоякодышащих рыб. Поскольку у африканских двоякодышащих рыб нет ног, необходимых для передвижения по суше, и они могут оказаться отрезанными от других сред обитания при высыхании воды, они приспособились выживать в состоянии покоя в иле до тех пор, пока не вернется вода.

Индукция, первая стадия спячки, закладывает основу для проведения следующих нескольких месяцев под землей. В 1986 году исследователи выделили ряд факторов, способствующих сну, среди которых обезвоживание, голод, повышенное потребление воздуха и стресс. Кроме того, изменения солености и состава растворенных соединений (таких как кальций и магний) в окружающей воде являются признаками того, что река высыхает. Возможно, жабры играют определенную роль в определении количества воды в теле рыбы.

Видя повсюду признаки потепления и высыхания окружающей среды, двоякодышащие рыбы зарываются в ил, используя свои рты и мускулистые тела. Затем они скрываются в своих норах, сворачивая свои длинные тела и покрываясь большим количеством выделяемой слизи. После затвердевания слизь образует водонепроницаемый кокон, имеющий лишь узкое отверстие на поверхности воды, позволяющее рыбе дышать воздухом через легкие.

Генетический анализ выявил повышенный уровень гормональной сигнализации в мозге из-за повышенной активности генов. Прекращение метаболизма происходит в период поддержания, начиная с момента полного высыхания слизистого кокона. Поступление кислорода происходит только через легкие, а его потребление сокращается вдвое по сравнению с двоякодышащими рыбами, обитающими в воде. Эти изменения сопровождаются резким снижением метаболической активности, уменьшением частоты сердечных сокращений до 2 ударов в минуту (по сравнению с нормой 25 ударов в минуту) и прекращением продукции аммиака. Многие части тела, включая кишечник, почки и сердце, претерпевают изменения, что отражает снижение их функций во время спячки. Запасы тела являются единственным источником энергии для двоякодышащих рыб.

Большое количество гранулоцитов (белых кровяных клеток, играющих важную роль в иммунной системе), накапливающихся в кишечнике, почках и гонадах двоякодышащих рыб в сезон дождей, также играет роль в летнем отдыхе. Исследование, опубликованное в журнале Science в 2021 году, показало, что слизистые коконы заполнены гранулоцитами. Они предотвращают передачу патогенов спящим двоякодышащим рыбам. Гранулоциты мигрируют из мест хранения во внутренних органах через кровоток в кожу, входя в воспалительное состояние перед завершением своего путешествия внутри кокона. Здесь гранулоциты создают внеклеточные ловушки, которые предотвращают передачу бактерий спящим двоякодышащим рыбам, делая кокон невосприимчивым.

В конце концов вода возвращается, и двоякодышащая рыба выходит из летней спячки, когда ее рот, единственная часть, не покрытая слизистым коконом, наполняется водой. Это начинает пробуждающую стадию спячки, которая также является самой загадочной из трех. С трудом выбираясь из кокона и медленно поднимаясь на поверхность, двоякодышащая рыба выделяет отходы, накопившиеся за время летней спячки. Примерно через 10 дней, в течение которых внутренние органы перезагружаются, двоякодышащая рыба снова начинает питаться.

Африканская двоякодышащая рыба практически не менялась на протяжении 390 миллионов лет, а окаменелости роющих двоякодышащих рыб датируются девонским периодом. Однако они подвергаются разрушению в результате деятельности человека. Например, популяция мраморной двоякодышащей рыбы в бассейне озера Виктория сократилась на 11% всего за пять лет из-за чрезмерного вылова рыбы и сельскохозяйственной деятельности, которые привели к деградации и уничтожению водно-болотных угодий.

Ан Кханг (по данным The Oxford Scientist )

Ссылка на источник