Ученые узнали, как запои помогают золотым рыбкам месяцами жить без воздуха

Золотые рыбки и караси могут неделями или месяцами жить на дне озер, где практически нет кислорода, благодаря наличию у них особого фермента, который преобразует молочную кислоту в обычный алкоголь и выбрасывает его через жабры в воду, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

"Во время зимы золотые караси могут по несколько месяцев проводить на дне европейских озер, в воде которых почти нет кислорода. В это время концентрация этанола в их крови может достигать значений в 50 миллиграмм на 100 миллилитров крови, что превышает максимально допустимое значение для некоторых европейских стран. Тем не менее, жить в подобном "опьянении" все равно лучше, чем накапливать молочную кислоту в клетках", - рассказывает Майкл Беренбринк (Michael Berenbrink) из университета Ливерпуля (Великобритания).

Золотые рыбки, несмотря на их декоративный статус и деликатный внешний вид, являются очень живучими существами, способными выдержать экстремальные нагрузки и лишения. Аналогичной способностью обладают их дикие родственники, золотые караси (Carassius carassius), способные прожить около 140 дней при почти полном отсутствии кислорода.

Секретом их выживания, как недавно выяснили ученые, является то, что эти рыбы обладают уникальной способностью превращать молочную кислоту, продукт "бескислородного" окисления питательных веществ в клетках человека и животных, в молекулы обычного спирта. Этот спирт выводится через жабры золотых рыбок и карасей в воду, благодаря чему организм рыб очищается от потенциально опасных для него продуктов метаболизма.

Подобная способность, как отмечает Беренбринк, больше характерна для бактерий и дрожжей, нежели для позвоночных животных, и поэтому то, как рыбам удается это делать, оставалось загадкой для ученых. Британские ученые нашли ответ на этот вопрос, проанализировав структуру ДНК золотых рыбок и карасей и восстановив историю их эволюции.

Оказалось, что геном "алкогольных" рыб содержит в себе не один, а два набора генов, связанных с утилизацией различных углеводов и других органических молекул в митохондриях, клеточных энергостанциях. Эти гены общий предок этих рыб приобрел примерно 8 миллионов лет назад в результате удвоения его ДНК.

Один набор этих генов функционирует нормально и он участвует в транспортировке продуктов "бескислородного" окисления глюкозы в митохондрии и в их превращении в молочную кислоту. Второй набор содержит в себе мутации, которые привели к тому, что в клетках золотых рыбок и карасей присутствует особый набор белков, которые заставляют клетку превращать молочную кислоту в молекулы спирта в том случае, если уровень кислорода в ней падает ниже критической отметки.

Все эти процессы, как отмечают ученые, происходят вне пределов митохондрий, благодаря чему этанол может "сбежать" из клетки в кровеносную систему и попасть в окружающую среду через жабры рыбы.

Насыщение крови спиртным, как отмечают биологи, скорее всего, влияет на поведение золотых рыбок и карасей, но это позволяет им выживать там, где не могут жить все остальные рыбы, в том числе и хищники, способные воспользоваться вынужденной "попойкой" их потенциальных жертв.