15.1.09

Dlaczego ryby nie zamarzają pod lodem?

W czasie siarczystych mrozów, jakie niespodziewanie opanowały nasz kraj, wybraliśmy się sprawdzić wytrzymałość lodu w żwirowni na Podlasiu. Bo tam, we wsi nad rzeką Narew, mieszkają dziadkowie Idy i Kacpra, a moi rodzice. Niedaleko ich domu znajduje się kilka żwirowni, których dno częściowo zalewa woda. Latem tworzy kałuże i nawet dość głębokie stawki. W niektórych z nich masowo lęgną się żaby i traszki. Na drobne zwierzątka polują tam przeróżne drapieżne owady wodne. Bywa naprawdę ciekawie. A zimą?
No właśnie poszliśmy sprawdzić. Powierzchnia stawków zamarzła. Ale tuż pod lodem dostrzegliśmy całą ławicę rybek, umykającą na nasz widok. Niektóre ze strachu wpadały w pułapki i grzęzły na płyciznach, między lodem a mułem i gliną na dnie. Potem zauważyliśmy kilka dużych drapieżnych chrząszczy wodnych – pływaków żółtobrzeżków (długa i trudna nazwa, którą dzieci często przekręcają na „żółtopławki”). Tym razem pytanie rzuciła moja żona, Irena, mama Idy i Kacpra „No ale dlaczego te ryby nie zamarzają pod lodem?”. Dzieci to podchwyciły: „Tato, dlaczego, dlaczego?” i męczyły mnie jeszcze długo po powrocie do domu. Nawet narysowały to, co widziały – Kacper widok z góry, Ida – z boku (oba dzieła załączam). Nie było rady, musiałem poszukać odpowiedzi.
Najpierw jednak uściśliłem pytanie. Bo słowo „zamarznąć” użyte było w naszym, ludzkim sensie. My – podobnie jak na przykład konie, psy czy gołębie – jesteśmy stworzeniami stałocieplnymi. Oznacza to, że utrzymujemy stałą temperaturę ciała (sławetne 36,6 stopnia Celsjusza). Drobne wahania w górę czy w dół bywają groźne dla naszego zdrowia, a podwyższenie lub obniżenie temperatury o kilka stopni może być wręcz śmiertelne. Dlatego, gdy ktoś wpadnie do lodowatej wody zimą, to wystarczy kilka, kilkanaście minut, by zginął. Mówimy o nim „zamarzł”, choć dosłownie rzecz ujmując, to nieprawda. Nie zamienił się przecież w lód, lecz wychłodził, czyli nadmiernie obniżył temperaturę swego ciała. I tu możemy wrócić do pytania. Bo ryby (podobnie jak i żaby czy owady) nie są zwierzętami stałocieplnymi, lecz zmiennocieplnymi. Ich temperatura ciała waha się nawet w dużych granicach i zwykle zbliża do tej, jaka panuje aktualnie w środowisku. Na szczęście ich organizmy są przystosowane do zmiennej temperatury ciała. Gdy wychładzają się, zwalniają przemianę materii, wolniej ruszają się, mniej jedzą. Ale żyją.
Pod lodem nic im więc nie grozi. Ba, w sumie nawet im tam łatwiej niż na lądzie. Na zewnątrz może być przecież spory minus, a pod lodem nadal panuje niska, lecz dodatnia temperaturze. Woda ma przy tym niecodzienne właściwości. Najcięższa jest, gdy osiąga + 4 stopnie Celsjusza. Taka ciecz opada na dno i zapewnia swym mieszkańcom dość komfortowe warunki. Tam mogą przetrwać w spokoju do wiosny.
No, chyba że zima jest sroga, a zbiornik płytki. Lód, powiększając się od góry, dochodzi wówczas do dna. I zwierzęta rzeczywiście mogą zamarznąć. Mogą, ale też nie muszą. Rosyjscy naukowcy na przykład odkryli, że ryby zwane trawiankami mogą przetrwać nawet w kompletnie zamarzniętym jeziorze. Chronią się wówczas w środlowych dziurach. Mają one kształt półkuli o średnicy do 2 metrów i wypełnione są powietrzem, wodą i drobnymi kawałkami lodu. Badacze przypuszczają, że trawianki same wydzielają do wody jakąś substancję, która przeciwdziała zamarznięciu ich otoczenia (tutaj mój stary artykuł na ten temat). Choć (o ile wiem) jeszcze nie odkryli tych związków, to ich przypuszczenia nie są bezpodstawne.
Wiadomo na przykład, że takie substancje przeciwzamarzające mają w swoim ciele niektóre ryby antarktyczne. Gdy w ich wychłodzonym organizmie tworzą się kryształki lodu, to przyczepiają się do nich specjalne związki i uniemożliwiają ich dalszy wzrost. W ten sposób ryby z grupy nototeniowatych chronią swe komórki przed zamarznięciem nawet, gdy mają ujemną temperaturę.
Ale te w stawkach w żwirowni chyba jednak nie mają aż tak doskonałej ochrony przed zamarznięciem. Kilka dni po naszej pierwszej wizycie lód jeszcze pogrubiał, a jego powierzchnię pokrył śnieg. Nie wiemy więc, co się stało z rybkami i chrząszczami.
Może rzeczywiście zamarzły? Na odpowiedź musimy poczekać do roztopów.


Brak komentarzy: