Vì sao một số loài vật vẫn sống dù cho máu bị đóng băng?

Một số loài động vật vẫn có thể nhởn nhơ ra đường ngay cả khi nhiệt độ cơ thể nhỏ hơn 0 độ C.

Hầu hết các loài động vật rất ghét thời tiết lạnh giá. Khi mùa đông đến, chúng thường có những phương thức khác nhau để tránh rét như đào hang dưới lòng đất, di trú ở xa nhà, một số lại tận dụng những hang hốc có sẵn trong tự nhiên... để rúc ngủ.

Gấu Bắc Mỹ ngủ đông.

Tuy nhiên vẫn có khá nhiều loài động vật sống sót qua mùa đông mà không cần tránh rét. Dường như chúng đã miễn nhiễm với cái lạnh khi thoải mái "nhăn nhở" tung tăng ngoài trời mà không hề hấn gì.

Điểm mặt một số loài động vật có khả năng chịu lạnh "level đỉnh cao"

Thời tiết dưới 0 độ C thực sự là một "thảm họa" đối với hầu hết các loại sinh vật bởi ở nhiệt độ này nước sẽ bị đóng băng lại. Sự đóng băng không chỉ xảy ra đối với nguồn nước sinh hoạt mà còn đối với nước trong cơ thể sống.

Trong cơ thể, nước tồn tại chủ yếu trong các tế bào. Khi nước bị đóng băng, các tế bào sẽ bị đông cứng lại, phình ra và bị xé toạc, gây ra cái chết cho cơ thể. Tuy nhiên không phải loài nào cũng chịu sự ảnh hưởng này, một số loài động vật có những bí kíp riêng để tồn tại trong môi trường thời tiết khắc nghiệt.

Đầu tiên là loài ếch rừng có tên gọi Rana sylvatica. Đây là loài ếch sống tập trung chủ yếu ở các khu rừng phía Bắc Mỹ và cả những vùng Bắc Cực. Ếch rừng có khả năng chịu đựng nhiệt độ giảm xuống âm 14 độ C.

Ếch rừng Rana sylvatica.

Bên cạnh đó cũng phải kể đến loài muỗi Nam Cực. Tuy chỉ là một loài côn trùng thấp bé nhẹ cân nhưng sức chịu rét của loài muỗi này cũng rất khủng khiếp. Chúng có thể sinh hoạt bình thường ở nhiệt độ âm 20 độ C mà không gặp chút vấn đề gì.

Một số loài côn trung thấp bé nhẹ cân nhưng lại có sức chịu rét cực tốt.

Cũng có thành tích "khủng" như loài muỗi Nam Cực là loài bọ cánh cứng Alaska. Loài côn trùng này có thể sống sót trong những điều kiện mà không một loài động vật nào ưa thích. Tuy vậy, địa điểm sinh sống của loài bọ này lại không ở những nơi lạnh như 2 điểm cực của Trái đất.

Bọ cánh cứng Alaska.

Ngoài ra cũng cần phải nhắc đến một số loài cá ngừ khi chúng có thể kiểm soát thân nhiệt rất tốt, nên không cần phải lo chuyện thân nhiệt suy giảm trong môi trường lạnh.

Khám phá bí kíp chịu lạnh của các loài động vật

Mỗi loài động vật có một phương pháp tránh rét khác nhau, phụ thuộc vào cấu tạo cơ thể của mỗi loài.

Chúng ta đều biết ếch là loài động vật máu lạnh. Vì thế việc chúng có thể tự thay đổi thân nhiệt để phù hợp với nhiệt độ môi trường xung quanh là điều hiển nhiên.

Thế nhưng ếch chỉ có thể thay đổi thân nhiệt để đánh lừa cảm giác bản thân, chứ nếu bỏ ếch vào nồi nước sôi, hay ngăn tủ đá chúng cũng sẽ bị luộc chín và bị đóng băng.

Ếch có thể tự thay đổi thân nhiệt để phù hợp với nhiệt độ môi trường xung quanh.

Nhận ra điều đó, ếch rừng Rana sylvatica đã có phần tiến hóa hơn đối với những loài ếch khác khi chúng có khả năng tự tiết ra cryoprotectants, một loại chất "thần kỳ" giúp ngăn ngừa sự đóng băng ở các tế bào.

Các loại động vật chịu rét giỏi có khả năng tự tiết ra cryoprotectants, giúp ngăn ngừa sự đóng băng ở các tế bào.

Cryoprotectants là một loại hợp chất hóa học dùng trong việc bảo quản thực phẩm đông lạnh. Người ta dùng cryoprotectants để giúp đồ ăn không bị biến chất trong môi trường dưới 0 độ C.

Đối với sinh vật, hợp chất này bảo vệ các mô sinh học và các tế bào, giúp cơ thể giảm thiểu tối đa những thiệt hại và tổn thương do nhiệt độ thấp gây ra.

Không chỉ ếch rừng Rana sylvatica, một số loài côn trùng ở Bắc Cực và Nam Cực, cá và động vật lưỡng cư khác cũng có khả năng tiết ra chất này để bảo vệ cơ thể trong tiết trời lạnh giá.

Muỗi Nam Cực thường áp dụng phương pháp tự thoát nước trong cơ thể để tránh bị đông cứng.

Một biện pháp khác cũng được nhiều loài sinh vật sử dụng, nhưng là ở giới côn trùng. Muỗi Nam Cực, bọ cánh cứng Alaska hay nhiều loài côn trùng áp dụng phương pháp tự thoát nước trong cơ thể để tránh bị đông cứng.

Như chúng ta đã biết, nhiệt độ thấp sẽ làm nước trong cơ thể và các tế bào bị đóng băng. Vì thế, để tránh gặp phải hiện tượng bị đông cứng, nhiều loài côn trùng đã tự động "xả" nước ra khỏi cơ thể.

Nhiệt độ thấp sẽ làm nước trong cơ thể và các tế bào bị đóng băng.

Hầu hết các loài côn trùng có thể sống sót khi mất đi 20-30% lượng nước trong cơ thể. Thế nhưng loài muỗi Nam Cực lại có thể xả đi đến 70% lượng nước mà vẫn sống bình thường. Điều này giúp chúng có thể sống sót khi nhiệt độ xuống tới -20 độ C.

Sau khi xả bớt nước trong cơ thể, sự trao đổi chất sẽ được tạm dừng và lúc này các loại côn trùng sẽ trông như chỉ còn là cái xác. Thế nhưng những cái xác này lại có thể sống qua mùa đông nhờ khả năng tự bảo quản cực hiệu quả của mình.

Nhiệt độ thấp sẽ làm nước trong cơ thể và các tế bào bị đóng băng.

Những biện pháp tự bảo quản cơ thể trong môi trường nhiệt độ thấp của các loài động vật sẽ là những mẫu ví dụ quan trọng, giúp các nhà khoa học sớm tìm ra những phương pháp hiệu quả trong việc bảo quản nội tạng, phát triển ngành cấy ghép nội tạng cho con người.