Gli animali producono molti composti strani. Prendi, ad esempio, nero di seppia, spray skunk o persino melma di hagfish. Ma uno dei sottoprodotti di origine animale più strani è l'alcool di pesce rosso. Quando i nostri amici alettati si trovano in ambienti a basso ossigeno, come sul fondo di uno stagno ghiacciato, i pesci rossi e le specie di carpe correlate producono alcol dalle loro branchie. Ora, come Ryan F. Mandelbaum a Gizmodo rapporti, i ricercatori hanno finalmente capito come e perché le creature producono questo chiaro di luna.
Per la maggior parte degli animali vertebrati, quando l'ossigeno non è più disponibile, il corpo passa alla respirazione anaerobica, che rompe rapidamente i carboidrati per ottenere energia, riferisce Rachel Baxter di New Scientist . Ma allo stesso modo in cui i velocisti possono mantenere la cerniera solo per brevi distanze, i pesci possono fare affidamento su questo processo solo per un breve periodo a causa dell'accumulo di acido lattico, che è pericoloso in alte concentrazioni.
I pesci rossi e le carpe, tuttavia, metabolizzano quei carboidrati in modo diverso rispetto ad altri animali quando l'ossigeno è scarso. Le creature convertono questi carboidrati in etanolo, che espellono dalle loro branchie. Ciò significa che l'acido lattico non si accumula nei loro corpi, permettendo loro di sopravvivere in un ambiente a basso ossigeno.
Il modo in cui ciò accade, tuttavia, è stato a lungo un mistero. Ma uno studio pubblicato questa settimana sulla rivista Scientific Reports sta aiutando a spiegare il rompicapo.
Come riferisce Mandelbaum, per studiare il pesce un team di ricercatori delle università di Oslo e Liverpool ha sistemato la carpa crucian in un "hotel per pesci rossi", una serie di vasche per pesci airless, dove li hanno studiati per sette giorni, prelevando campioni di tessuto dal pesce .
I ricercatori hanno scoperto che il tessuto muscolare del pesce contiene due tipi di enzimi che incanalano i carboidrati nei mitocondri, le centrali elettriche cellulari dove viene prodotta energia, secondo un comunicato stampa. Una serie di queste proteine segue la normale via metabolica. Ma in un ambiente a basso contenuto di ossigeno il secondo enzima chiamato piruvato decarbossilasi si accende, elaborando i rifiuti metabolici per produrre l'etanolo meno pericoloso, che viene quindi eliminato dal sistema del pesce. È un po 'come il lievito di birra che produce le cose buone, osserva Baxter.
Durante i lunghi periodi di copertura del ghiaccio nel nord Europa, "le concentrazioni di alcol nel sangue nelle carpe crucian possono raggiungere più di 50 mg per 100 millilitri, che è superiore al limite di consumo di bevande in questi paesi", coautore, fisiologo evoluzionista presso l'Università di Liverpool, dice nel comunicato stampa. "Tuttavia, questa è ancora una situazione molto migliore rispetto al riempimento con acido lattico, che è il prodotto finale metabolico per altri vertebrati, compresi gli esseri umani, quando privo di ossigeno."
Come riporta Baxter, i ricercatori hanno anche sequenziato il DNA dell'animale, scoprendo che la mutazione della fermentazione si è evoluta nell'antenato della carpa e del pesce rosso circa 8 milioni di anni fa. Il piccolo trucco è sorto a causa di una mutazione nota come duplicazione del genoma intero, in cui la specie ha un'intera copia extra di materiale genetico. Una mutazione in quei geni duplicati ha dato ai pesci il loro trucco speciale.
È anche un adattamento di sopravvivenza piuttosto impressionante. "La produzione di etanolo consente alle carpe crucian di essere le uniche specie ittiche sopravvissute e sfruttando questi ambienti difficili", afferma l'autore principale Cathrine Elisabeth Fagernes dell'Università di Oslo nel comunicato, "evitando così la concorrenza e sfuggendo alla predazione di altre specie ittiche normalmente interagiscono in acque meglio ossigenate. "
Quindi la grande domanda è: i pesci si ubriacano davvero? Berenbrink dice a Mandelbaum che è difficile da dire. "Sotto il ghiaccio cercano di ridurre al minimo il dispendio energetico", afferma. “In un certo senso il comportamento cambia perché sono semplicemente seduti lì. Non possiamo davvero distinguere se questo è dall'alcool o dalla strategia di sopravvivenza. "
Il prossimo passo è il confronto tra le varie specie produttrici di alcol per trovare eventuali differenze nel processo e capire esattamente quando e come la produzione di etanolo si attiva e si disattiva.
