Высокое содержание этанола и продуктов его распада в крови у не впадающих в спячку животных не дает им замерзнуть.

Сибирские ученые выявили сезонные колебания концентрации этанола и ацетальдегида (продукт распада этилового спирта) в крови северных оленей. Исследователи выяснили, как эта особенность позволяет животным адаптироваться к суровым климатическим условиям. Такая особенность есть и у человека, но концентрация вырабатываемого этанола в 12 раз ниже.

Алкоголь и холод
В начале зимы температура тела северного оленя падает на семь градусов, животное становится менее подвижным, у него снижается уровень обмена веществ и потребления кислорода. Такие перемены в поведении и метаболизме объясняются тем, что в ходе эволюции организм северных оленей адаптировался к холоду. Вместе со сменой времени года в нем перестраиваются процессы, ответственные за терморегуляцию и интенсивность обмена веществ.

В начале зимы температура тела северного оленя падает на семь градусов, животное становится менее подвижным, у него снижается уровень обмена веществ

Одна из ключевых систем, имеющих регуляторное значение при адаптации оленя к холоду, включает вырабатываемые клетками его организма этанол, промежуточный продукт окисления которого - ацетальдегид, - и участвующие в метаболизме этих веществ ферменты. Однако каким именно образом работает такая система в организме не впадающих в зимнюю спячку крупных млекопитающих, до сих пор было неизвестно.

Ученые из Института биологических проблем криолитозоны СО РАН изучили состояние метаболической системы северного оленя в зимний и летний периоды. Исследователи доказали ее участие в механизмах адаптации животного к смене климатических условий, когда колебания температуры составляют от –50 до +38 градусов.

Зимнее промилле
Сначала ученые измерили и сравнили концентрацию этанола и ацетальдегида в крови северных оленей, лабораторных мышей и человека. Выяснилось, что концентрация эндогенного (вырабатываемого клетками организма) этанола в крови лабораторных грызунов, как и человека, почти не изменяется в течение года. Но в крови северного оленя ее значение зимой в 1,3 раза выше, чем летом. При этом круглый год концентрация этанола у оленя остается в 8-12 раз выше, чем у лабораторных крыс и человека. Уровень же эндогенного ацетальдегида в крови этого животного по сравнению с содержанием в крови лабораторных крыс или человека был повышен летом в три, а зимой более чем в 12 раз.

- Физиологическое значение таких больших количеств эндогенного ацетальдегида зимой заключается в том, что он снижает интенсивность биоэнергетических процессов в организме, - поясняет главный научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны СО РАН Ольга Колосова. - Благодаря этому происходит снижение температуры тела животного, уменьшается теплоотдача. Уровень обмена веществ сохраняется на минимально достаточном для поддержания жизнедеятельности уровне. Эндогенный этанол также способствует поддержанию биоэнергетических процессов на оптимальном для условий суровой зимы уровне, являясь дополнительным биоэнергетическим субстратом.

Что оленю хорошо, то человеку смерть
Цепочка процессов, приводящая к адаптации организма в условиях холода, выглядит так. Сначала под воздействием мороза в мозгу адаптированных животных синтезируются регуляторные пептиды - особые вещества, которые активируют определенные гены.

Далее, по словам главного научного сотрудника Института биологических проблем криолитозоны СО РАН Бориса Кершенгольца, это приводит к появлению особых форм ферментов, стимулирующих образование эндогенных этанола и ацетальдегида. Уровень биоэнергетического обмена у животных снижается, оставаясь на стабильно пониженном уровне на протяжении всей зимы. Ближе к лету он снова возрастает, чтобы организм оленей подготовился к репродуктивному циклу и следующей зиме.

Однако существование такого механизма адаптации к холоду у северных оленей не означает, что выпитый алкоголь поможет сохранить тепло человеку или другому животному, чей организм не приспособлен включать в обмен веществ огромное количество этанола.

- Распад алкоголя происходит с высвобождением тепла, поэтому предполагаемый авторами работы механизм терморегуляции у животных вполне может существовать, - подтверждает результаты работы профессор кафедры медико-социальной экспертизы, неотложной и поликлинической терапии Сеченовского университета Алексей Буеверов. - Но у человека прием алкоголя приведет лишь к кратковременному согреванию, которое быстро пройдет. Следовательно, "греться" придется регулярно, что закономерно обусловливает потерю самоконтроля и сопряженный с этим риск замерзнуть в сугробе.

Более того, концентрации этанола и особенно ацетальдегида, образующихся в крови северного оленя зимой, для человека являются запредельно токсичными, вплоть до летального исхода.

В планах авторов работы - продолжение исследований особенностей организма северного оленя, позволяющих адаптировать обмен веществ к условиям низких температур при потреблении в пищу только ягеля. Другие животные этот лишайник практически не едят, так как не умеют его переваривать
Справка "Известий"

Этанол - этиловый или винный спирт выглядит как бесцветная прозрачная жидкость. Он оказывает стимулирующее действие на основной тормозной медиатор (ГАМК), угнетает синтез глутаминовой кислоты, которая оказывает возбуждающее действие на нейроны.

Существует два основных способа получения этанола - спиртовое брожение и гидратация этилена. Однако внутри у человека также можно найти этанол, так как он является побочным продуктом метаболизма глюкозы. В крови здорового человека может содержаться до 0,01% эндогенного этанола.

Ольга Коленцова

Источники

Пришли на рогах: что согревает северных оленей зимой
Известия (iz.ru), 29/01/2019
Северные олени переживают морозы благодаря спирту
Мир24 (mir24.tv), 29/01/2019
Что согревает северных оленей зимой?
Наука в Сибири (sbras.info), 29/01/2019
Почему северные олени не замерзают зимой
B-port.com, 29/01/2019
Пришли на рогах: что согревает северных оленей зимой
NewsGra.com, 29/01/2019
Сибирские ученые нашли в крови северных оленей спирт
Дневники.Ykt.Ru (dnevniki.ykt.ru), 30/01/2019
Вечно на рогах, вечно пьяный: сибирские ученые нашли в крови северных оленей спирт
Новосибирский городской сайт (ngs.ru), 30/01/2019
Вечно на рогах, вечно пьяный: сибирские ученые нашли в крови северных оленей спирт
Новости@Rambler.ru, 30/01/2019
"Вечно на рогах, вечно пьяный: сибирские ученые нашли в крови северных оленей спирт"
Ivest.kz, 30/01/2019
Ученые СФУ подготовили электронный учебник про северных оленей
ИА Байкал 24, 03/02/2019
Это интересно. Сибирские ученые нашли в крови северных оленей спирт
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 03/02/2019
Что согревает северных оленей зимой
ИА Казах Зерно (kazakh-zerno.kz), 02/02/2019

Похожие новости

  • 14/07/2018

    На территории трёх районов Якутии проведут авиаучет численности дикого северного оленя

    ​АЛРОСА поможет провести авиаучёт численности дикого северного оленя на территории трёх районов Якутии. На все время проведения авиаучёта и сбора дополнительных данных компания предоставит экологам вертолёты, а также топливо и группу профессиональных пилотов.
    678
  • 18/09/2017

    Ученые о мерзлотно-гидрогеологических условиях трубки «Мир»

    Известный ученый мерзлотовед, профессор, заместитель директора по научной работе Института мерзлотоведения СО РАН Виктор Шепелев и старший научный сотрудник института, кандидат геолого-минералогических наук Семен Готовцев решили ознакомить читателей с мерзлотно-гидрогеологическими условиями трубки "Мир".
    1072
  • 10/11/2017

    Палеонтологи Якутии исследуют останки пещерного льва

    ​Вечная мерзлота преподнесла мировому научному сообществу еще один сюрприз: в сентябре 2017 года в ходе раскопок в Абыйском улусе была обнаружена туша пещерного льва.  9 ноября Академия наук Якутии презентовала уникальную находку.
    1312
  • 31/08/2018

    Что мешает размножению восточной популяции стерхов в Якутии

    ​Неблагоприятные погодные условия второй год становятся помехой для успешного гнездования восточной популяции стерхов на севере Якутии. К таким выводам пришла группа якутских орнитологов после экспедиции в Аллаиховский район Якутии в зоне субарктических тундр, где проводят лето и размножаются стерхи.
    396
  • 12/07/2018

    11 июля 2018 года Геологическому музею имени Н.В. Черского исполняется 60 лет

    ​Геологический музей Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН был основан в 1958 г. в составе Института геологии Якутского филиала СО АН СССР. За годы существования музея в нем накоплены многие тысячи образцов различных минералов, горных пород, полезных ископаемых, драгоценных камней и металлов, а также остатков древней органической жизни Якутии.
    570
  • 09/11/2017

    Якутские орнитологи - о сохранении и изучении стерха

    ​Организация охраны природных комплексов и экосистем опирается на использование результатов научных исследований. Полученные данные ложатся в основу совершенствования системы особо охраняемых природных территорий Якутии, благодаря научным рекомендациям в республике повышается результативность природоохранной деятельности в отношении редких и уязвимых видов растений и животных.
    1484
  • 11/07/2017

    Якутские ученые рассказали, чего можно ожидать в ближайшем будущем

    ​В передаче "Летний эфир" говорят о науке, о том, чего же нам ждать в ближайшем будущем. В гостях генеральный директор Октемского научно-образовательного центра Юрий Семенов, кандидат биологических наук, ученый секретарь ИБПК СО РАН Алексей Шеин, ректор Малой академии наук РС (Я), доктор философии Василий Павлов, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией ИБПК СО РАН Ефим Хлебный.
    781
  • 27/08/2018

    Профессор Гарварда Джордж Черч возрождает мамонта в Якутии

    ​Генетик из США Джордж Черч в Якутии представил проект возрождения в арктической части Сибири вымершего 10 тыс. лет назад мамонта. Ученый намерен путем восстановления ДНК получить устойчивых к холодам слонов и поселить их в Арктике, чтобы защитить вечную мерзлоту от таяния.
    986
  • 25/06/2019

    «Группа компаний Синет» и Институт мерзлотоведения СО РАН помогут Якутску избавиться от пыли

    ​24 июня глава города Якутска Сардана Авксентьева, генеральный директор ООО «Группа Компаний Синет» Арсен Томский и директор Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН Михаил Железняк подписали соглашение о взаимодействии по вопросам изучения загрязнения воздуха в столице.
    164
  • 06/06/2017

    Энциклопедия «Животные Якутии» признана одной из лучших книг России

    Энциклопедия "Животные Якутии" национального издательства "Бичик" получила диплом финалиста в номинации "Увлекательное краеведение" на всероссийском конкурсе региональной и краеведческой литературы "Малая Родина".
    1559