הערכה חלופית בכימיה

יצוריים חיים באזורים עם טמפרטורות קיצוניות

הקדמה:

בקטע הבא נקרא על ייצורים חיים שמסוגלים לקיים את חייהם באזורים על טמפרטורות קיצוניות, אנו החלטנו להתמקד בסוג מסוים של צפרדעים הנקרא "wood frog rana sylvatica" בתרגום חופשי הם נקראים "צפרדעי עצים".

צפרדע עצים- תיאור:

צפרדע העץ היא מין ממשפחת הצפרדעים שתפוצתה החל מהרי האהלצ'ים בצפון- מזרח ארצות הברית והלאה מהערבה ועד לאלסקה, וכן מספר לא מבוטל של פרטים בקליפורניה.

אורכה של הצפרדע העץ נעה בין 5.1 ל- 7 סנטימטרים.

הנקבות גדולות יותר מהזכרים.

גוון העור של הצפרדע בוגרת הוא לרוב חום, שזוף או בגוון אדום- חלוד ועיניה כהות .


צפרדע זו זכתה בהתעניינות גוברת בקרב ביולוגיים במאה באחרונה של עמידתו לקור, הסתגלותה למחייה על הארץ, בתיי גידול מעניינים (כמו ביצות רמות וכ'ו...) ובאופן יחסי תנועתיות רבה.

תיאור התופעה הביולוגית:

מדענים רבים עוקבים מקרוב אחר צפרדעי עצים מאלסקה שכן יש להם יכולת מדהימה לייצר בגוף יכולת

"נוגד קיפאון" ולהעביר חורף שלם קפואות לגמרי ולחזור בחזרה לחיים עם בוא האביב והפרשת השלגים.


הצפרדע מאלסקה בשם צפרדע עצים או צפרדע היערות.

היא צפרדע מיוחדת במינה בעל יכולת מדהימה, היא יכולה ליצר מצב בגוף של "אנטי פריז" (נוגד קיפאון).


מצב זה מאפשר לצפרדע העצים לשרוד באזורים מסוימים באלסקה שהטמפרטורות בהם בחורף יורדת למתחת ל-28 מעלות צלזיוס.

תיאור ההיבט הכימי המתקשר לתופעה:

שהחורף מתקרב הצפרדע מתכוננת לקיפאון הגדול במחסה באדמה, בדרך כלל במחילה או מתחת לגזעי עץ באזור המחייה שלה, בזמן זה צפרדע העצים מתחילה לייצר כמויות גדולות של שתן.


בניגוד לשאר בע״ח היא לא מטילה את השתן, היא מאחסנת אותו בדם וכאשר מתחילים קריסטלי הקרח להופיע על עור הצפרדע, מתחיל תהליך שינוי (טרנספורמציה) מדהים, המים בדם הצפרדע מתחילים לקפוא והקרח יונק את המים מתוך התאים של הצפרדע.

הסבר לקשר בין הכימי לתופעה הביולוגית המוצגת:

לאחר מכן מתחיל הכבד לייצר כמויות גדולות של גלוקוז (סוכר הדם חד-סוכר) כדי למנוע מהצפרדע התייבשות מסוכנת, שהגלוקוז מתערבב ביחד עם השתן והדם נוצר נוגד הקיפאון, תרכובת זו עוטפת את תאי הצפרדע ומונעת מכמות גדולה של מים להישאב החוצה על-ידי הקרח שמגבש בגוף הצפרדע.


אם התהליך לא יצליח והתא יאבד יותר מ-60% מהמים בתא התהליך יהיה בלתי והתאים יתכווצו ותעוותו וימותו ממכת קור, אבל נוגד הקיפאון בצפרדע שומר עליה בחיים.


בשלב זה צפרדע העצים נכנסת למצב שמכונה בעולם המדע כ-״האטת חיים״ או אנימציה מושהית (Suspended Animation) כל האיברים הפנימיים וכל הפעילות המטאבולית מפסיקה לפעול, הריאות מפסיקות את פעולת הנשימה ולבסוף גם הלב פסיק לפעום.


במצב זה שבו כל גוף הצפרדע קפוא היא עדיין יכולה לשרוד חודשים.


לאחר כ-8 חודשי חורף קפואים הטמפרטורות עולת, האביב מגיע והקרח מתחיל להפשיר, גם צפרדע העצים מתחילה להפשיר והמים לאט לאט מתחילים לחזור בחזרה לתאים, מצב שבו הנוזלים חוזרים בחזרה לתא נקרא בלועזית ״Rehydrate״


בתוך 30 דקות מרגע ההפשרה הלב מתחיל לפעום והדם מתחיל לזרום, צפרדע העצים חוזרת לחיים!!


לאחר יומיים של התאוששות תתחיל צפרדע העצים לחפש מזון, זיווג ותמשיך בחיים רגילים.

Understanding: Frozen Frogs Come to Life
Frogsicles: Frozen But Still Alive

מקורות מידע לעבודה:

וויקיפדיה- צפרדע עצים