Thời tiết ấm áp thường làm chúng ta nghĩ tới những chú ếch cây tí hon cùng với ếch ương nhảy nhót đâu đó. Thế nhưng điều gì xảy ra với loài ếch vào đông giá? Nếu chúng không thể đào hang đủ sâu trong lớp đất đá để tránh băng tuyết hay không đủ may mắn bảo quản được sống trong tiết trời ấm áp hơn, chúng sẽ bị đông cứng.
Loài ếch đóng băng vào đông giá, đầu thai mùa xuân
May mắn thay, chúng không đông cứng đến chết. Đa phần đều tồn tại qua một mùa giao phối nữa.
 |
|
Nếu thân nhiệt giảm xuống dưới 32 độ F thì con ếch sẽ bị đông cứng, đá sẽ bắt đầu hình thành khi tinh thể đá chạm vào da nó. (Ảnh: flickr) |
Có 5 loài ếch chịu được băng giá ở Bắc Mĩ; bao gồm loài ếch gỗ vốn được nghiên cứu rất kĩ, ếch cây xám Cope, ếch cây xám miền đông, ếch cây tí hon spring peeper, và ếch hợp xướng miền tây. Vào mua thu, những con ếch này thường chôn mình dưới lớp lá ở thềm rừng, nhưng không đủ sâu để giúp chúng thoát khỏi sương muối đông giá.
Ếch là động vật khát máu, thân nhiệt của chúng thường biến đổi theo thân nhiệt môi trường xung quanh. Nếu thân nhiệt giảm xuống dưới 32 độ F thì con ếch sẽ bị đông cứng, đá sẽ bắt đầu hình thành khi tinh thể đá chạm vào da nó. Từng lớp các bộ phận nhỏ hình thành khi thân nhiệt giảm.
 |
|
Ếch cây tí hon (spring peeper). (Ảnh: chms.k12) |
Nhưng ếch không bị chuyển sang một cục băng. Một chuỗi các hiện tượng xảy ra để bảo vệ con ếch bị đông cứng. Chỉ vài phút sau khi băng bắt đầu hình thành trên da, gan của loài ếch gỗ bắt đầu biến đổi đường được tích trữ dưới dạng glycogen thành glucose. Glucose giải phóng từ gan được vận chuyển trong máu đến mọi cơ quan, tại đó nó giúp bảo vệ thành viên không bị mất nước và co lại.
Khi con ếch gỗ bị đông cứng, tim nó vẫn tiếp tục bơm glucose bảo vệ xuyên suốt cơ thể, nhưng cuối cùng trái tim vẫn hoạt động chậm dần rồi dừng hẳn. Tất cả các cơ quan khác đều ngừng hoạt động. Con ếch không áp dụng oxi nữa mà ra vẻ như sau đã chết. Theo lời Jon Costanzo – nhà sinh thái học sinh lý thuộc đại học Miami (Ohio) đồng thời là người nghiên cứu khả năng chống chịu băng giá, thực tế, nếu bạn giải phẫu một con ếch bị đông cứng, các cơ quan của nó trông cứ như sau tảng thịt sấy, nước bị đóng băng xung quanh các cơ quan thì con mái nón tuyết vậy.
Nhà nghiên cứu Jack Layne và Richard Lee trong bài viết phát hành trên tờ Climate Research năm 1995 có viết: khi ở trạng thái giả chết, 70% nước trong cơ thể ếch có thể bị đóng băng. Ếch trải qua cả đông giá trong trạng thái như thế, với các chu kì đóng băng và tan rã.
Loài ếch gỗ có khả năng chịu đóng băng và đầu thai kỳ lạ – (Ảnh: Nature North)
Nếu trời quá lạnh, chúng sẽ chết. Cũng theo Costanzo, các loài ếch ở Ohio khả dĩ ở thân nhiệt 24 độ F. Nhưng các loài ếch sống ở miền bắc khả dĩ với thân nhiệt thấp hơn thế.
Khi thời tiết ấm áp hơn, băng tuyết phủ trên những con ếch sẽ tan đi. Constanzo cho biết: “Lúc đó con ếch phải trải qua biện pháp sửa chữa”. Khi băng tuyết vừa tan, con ếch có thể hơi nặng nề. Cơ thể nó cần phải có thay thế cho những thành viên bị hủy hoại. Tuy nhiên các nhà bác học không chắc chắn điều gì đã mách bảo trái tim chúng đập trở lại.
Họ vẫn đang nghiên cứu vấn đề này cùng các cơ chế hoá học bảo vệ loài ếch ngoài cơ chế hoá học biến đổi đường. Urê – một loại sản phẩm hoá học bài tiết mà loài ếch thải ra từ nước tiểu của chúng mới đây được chứng tỏ có vai trò giúp loài ếch tồn tại sau biện pháp đóng băng. Có lẽ các protein đã bám vào cả bên trong và bên ngoài thành viên giúp chúng không bị co thừa thãi, theo giáo sư hóa sinh học Kenneth Story thuộc đại học Carleton tại Ottawa, Canada. Ông cũng là người nghiên cứu khả năng chống chọi băng giá của loài vật.
Trong khi thế giới không thể chống chịu được với băng giá, Storey khẳng định rằng nghiên cứu các phương thức ở loài ếch có thể giúp giữ gìn các cơ quan của thế giới lâu hơn để phục vụ cho kỹ thuật cấy ghép.
