מאת: מאיה גבעון
צפרדע העץ Lithobates
sylvatica היא מין ממשפחת הצפרדעים שנפוץ בצפון אמריקה, ואף נבחר
לדו-חי הלאומי של מדינת ניו-יורק, תואר מכובד ללא ספק. גלי הקור חסרי התקדים שמכים
באזור לאחרונה גרמו נזקים רבים, אך הצפרדע הלאומית ככל הנראה שרדה אותם ללא קושי,
שכן יש לה יכולת יוצאת דופן להתמודד עם טמפ' קיפאון.
לצמחים ולבעלי חיים אסטרטגיות שונות
ומשונות להתמודדות עם קור. רבים מהם נמנעים ממנו על ידי נדידה או על ידי מציאת
מחבוא לחורף, או שהם נכנסים לתרדמת במקום חמים יחסית, ומשהים את מחזור חייהם עד
לחזרת התנאים הנוחים לקיומם. אך יש גם כאלה שאינם בורחים או מתחבאים, אלא סובלים
את הקיפאון.
התמודדות עם טמפ' נמוכות על ידי עמידות
בקיפאון היא אסטרטגיה מורכבת: בעת צניחת הטמפ' אל מתחת לאפס, המים בדם קופאים ויוצרים
גבישי קרח קטנים. אלה עלולים ליצור נזקים לכלי הדם, לפגוע בתפקוד התאים ולהביא להתייבשות.
בעל חיים שמסוגל לקפוא ולהפשיר חייב להיות מסוגל להגן על גופו מנזקים אלה.
צפרדע העץ שורדת חורפים ארוכים וקשים
בקנדה ובצפון ארצות הברית, ויכולה לקפוא לחלוטין, להפשיר ולחזור לפעילות מספר רב
של פעמים מבלי להנזק. בעת הקיפאון, גוונה משתנה מחום לכחלחל, פעילות ליבה פוסקת, ועד
65% מכמות המים בגופה הופכים מוצקים. כל פעילות פיזית, לרבות הנשימה נפסקת, המטבוליזם
צונח וכך מעבירה קרחון-הצפרדע את החורף במצב חיות מושהה (suspended animation) עד שהאוויר שב ומתחמם.
כיצד היא עושה
זאת? שני מנגנונים מסייעים לצפרדע: הראשון הוא שליטה ובקרה על תהליך הקפאון.
הצפרדע מסוגלת ליצור חלבונים שמעודדים את הקפיאה, ולמעשה יוזמת את תחילת הקפיאה
ממקור מבוקר בגופה, כך שהיא יכולה לשלוט בתהליך ולהאט אותו, ובכך לאפשר לגוף
להסתגל למצב באופן הדרגתי יותר מאשר בקפיאה ספונטנית, שיכולה להיות מהירה ביותר.
המנגנון השני כולל ייצור חומר מונע קיפאון: הצפרדע אוגרת סוכרים בריכוז גבוה בתוך
התאים, כך שהמים יוצאים מהתאים ומשאירים בהם תמיסה סוכרית מרוכזת, שמונעת קיפאון
ונזק. רק החלל הבין תאי קופא.
ביולוגים משערים
שאסטרטגיות אלה הן למעשה שיכלול של אסטרטגיות ההתאמה של הצפרדעים לתנאי יובש.
מרבית הדו-חיים הם בעלי עור חדיר ביותר למים ועל כן הם גם מאבדים מים בקלות רבה.
לצפרדעים שחיות ביבשה יש יכולת לאבד עד כ-50% מהנוזלים בגופן ולהתאושש – יכולת
שאינה קיימת בבעלי חוליות.
המנגנונים המדויקים המאפשרים לצפרדע לקפוא ולהתאושש
עדיין נחקרים, ושאלות רבות עדיין פתוחות: כיצד שורד בעל החיים זמן ממושך ללא חמצן?
מהם הטריגרים שמתחילים את תהליך הקפיאה – וחשוב יותר, את תהליך ההפשרה? הדרך להבנה
מלאה של חידות אלה עוד ארוכה, אך השימושים הפוטנציאליים שיכולים להתפתח כתוצאה מהן
מסעירים את הדמיון...
