Können Frösche überleben eingefroren?

Warmes Wetter bringt Gedanken an Frühling Peepers und springenden Bull Frösche. Aber was passiert mit Frösche im Winter? Wenn sie können nicht weit genug in den Boden, das Eis zu vermeiden tief oder nicht glücklich genug, um in den wärmeren Klimata leben, Einfrieren einige sogar.

Zum Glück für sie, sie nicht erfrieren: die meisten überleben, um eine andere Feder zu Paaren.

Es gibt fünf bekannte Arten von Freeze-toleranten Frösche in Nordamerika, einschließlich der gut untersuchten Holz Frosch sowie Cope graue Laubfrosch, der östliche graue Laubfrosch, Frühling Peepers und der westlichen Chor-Frosch. Im Herbst, diese Frösche vergraben sich unter den Blättern auf dem Waldboden – aber nicht tief genug, um die eisige Finger von Jack Frost zu entkommen.

Frösche sind "kaltblütige" (oder genauer gesagt ektotherm), so dass ihre Körpertemperatur eng die Temperatur um sie herum überwacht. Temperaturen haben knapp 32 Grad Fahrenheit, einen Frosch einzufrieren zu tauchen, und Eis beginnt zu wachsen, wenn ein Eiskristall der Froschhaut berührt. Wie fallende Dominosteine löst Eis eine Kaskade von Teilchen, die sich bilden, wenn die Temperatur sinkt.

Aber diese Amphibien machen nicht nur zu einem Eisblock. Eine Kette von Ereignissen auftritt um den Gefrierpunkt Frosch zu schützen. Minuten nach Eis beginnt, in der Haut zu bilden beginnt ein Holz Frosch Leber Umwandlung von Zucker in Glukose als Glykogen gespeichert. Dieser Zucker ist aus der Leber freigesetzt und über die Blutbahn zu jedem Gewebe, wo es, Zellen hilft aus völlig austrocknen und schrumpfen.

Wie der Frosch Holz eiskalt ist, sein Herz weiter Pumpen die schützende Glukose um seinen Körper, aber der Frosch Herz verlangsamt und schließlich beendet. Alle anderen Organe nicht mehr funktionieren. Der Frosch nicht verwenden Sauerstoff und tatsächlich scheint tot zu sein. In der Tat, sagt wenn Sie einen gefrorenen Frosch geöffnet, die Organe "Beef Jerky" und das gefrorene Wasser um die Organe wie ein "Schnee Kegel," aussehen würde, Jon Costanzo, eine physiologische Ökologe an der Miami University in Ohio, Einfrieren-Toleranz studiert.

Wenn im Frogcicle Zustand, schreiben mehr als 70 Prozent des Wassers im Körper eines Frosches eingefroren werden kann, Forscher Jack Layne und Richard Lee in ihrem 1995 Artikel in der Klimaforschung. Frösche können so alle überwintern in Zyklen von Einfrieren und Auftauen.

Wenn es zu kalt wird, jedoch werden sie sterben. Frösche in Ohio, Costanzos Hals des Waldes, können überleben ca. 24 Grad F. Aber Frösche weiter nördlich können durch niedrigere Temperaturen Leben.

Wenn das Wetter wärmer wird, schmilzt der Frosch. "Der Frosch hat einen Reparaturprozess durchlaufen", sagt Costanzo. Es ist träge, es taut erst auf, als der Körper braucht, um einige beschädigte Zellen zu ersetzen. Wissenschaftler, jedoch nicht sicher sind, was das Herz zum schlagen sagt.

Forscher untersuchen noch, dies und die Mechanismen, die den Frosch, abgesehen von Glukose zu schützen. Harnstoff, eine Verschwendung, die Frösche in ihrem Urin loswerden zeigte vor kurzem Einfrieren überleben zu können. Und Proteine können binden nach innen und außerhalb der Zellen zu verhindern, dass sie schrumpfen zu viel schlägt Kenneth Storey, Professor für Biochemie an der Carleton University in Ottawa, Kanada, der auch einfrieren-Toleranz studiert.

Während Menschen nicht gehen, um zu überleben erhält eingefroren jederzeit schnell, Storey sagen, dass Studium, wie diese Methoden helfen können länger menschlicher Organe für die Transplantation.

"Wir sind am Rande des was man der Natur Mechanismus der Transplantationen nennen könnte", sagt er.

Diese Antwort ist von Scienceline, ein Projekt der New York University Wissenschaft, Gesundheit und Umwelt-Reporting-Programm zur Verfügung gestellt.

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