Teplotní extrémy z obou pólů: Největší otužilci a milovníci vedra zvířecí říše
Životní prostředí na naší planetě je nesmírně rozmanité, a tak se mnozí tvorové musejí umět vypořádat s velkými teplotními extrémy, a to z obou konců jejich rozpětí. Které přeborníky v této základní disciplíně přežití bychom mohli vyzdvihnout?
Mrazuvzdorná žába (-18 °C)
Mezi obratlovci bezpochyby patří k nejodolnějším bojovníkům s mrazem skokan lesní (Rana sylvatica), severoamerický žabí druh, vyskytující se i ve velmi chladných oblastech Kanady a Aljašky. Tyto žáby obvykle dorůstají délky kolem 8 centimetrů a mají žluto-červeno-hnědé zbarvení. Dokážou doslova zmrznout a po čase se zase rozmrazit, aniž by tím byly jakkoliv poškozeny jejich životní funkce. Výzkum ukázal, že žabky zvládnou až sedm měsíců ve stavu zmrazení při teplotách -14 °C až -18 °C. Žádný jiný obratlovec by podobné podmínky nepřežil. Žáby tohoto výkonu dosahují zejména díky zvýšení množství cukru glukózy ve svých buňkách, které tak stabilizují a zabraňují nadměrné ztrátě vody.
Není divu, že se o tyto žabky zajímají i vědci – jejich schopnost snášet mráz a přežívat ve stavu jakési kryohibernace jim vysloužila přední pozici při výzkumu kryoprezervace, což je metoda uchovávání biologického materiálu prostřednictvím jeho zmrazení. (foto: Shutterstock)
Brouček jako „suchý led“ (-58 °C)
Velmi odolné otužilce je možné najít v říši bezobratlých. Mezi brouky vyniká ve snášení chladu zejména lesák poddruhu Cucujus clavipes puniceus z podřádu všežravých (Polyphaga). Tento brouk obývá Severní Ameriku až po oblasti Arktického polárního kruhu. Aby zde přežil, získal vývojem adaptaci pro snášení extrémních mrazů, a to až kolem hodnoty -58 °C (u larev pak dokonce až -100 °C). Ani při takových mrazech brouci ovšem nezahynou díky obsahu protimrazových látek v těle – proteinů a glycerolu. Brouk postupně omezí svůj metabolismus a přejde do dehydratovaného stavu, takže se podobá kusu suchého dřeva. Takto omezí množství vody ve svých tkáních, které by jinak byly mrazem ovlivněny.
Brouci druhu Cucujus clavipes dosahují délky asi 10 až 14 milimetrů a vědecky byli popsáni již roku 1781 dánským zoologem Johanem Christianem Fabriciem. Jejich barva je výrazně rudá. (foto: Wikimedia Commons, Judy Gallagher, CC BY 2.0)
Červ pod bakteriální ochranou (+80 °C)
Přeborníkem ve snášení extrémních teplot v kladném spektru je mnohoštětinatý kroužkovec druhu Alvinella pompejana, jemuž se „lidově“ říká pompejský červ. Tento druh představuje extrémofilního živočicha, obývajícího prostředí hydrotermálních průduchů v Tichém oceánu. Šedavě zbarvení „červi“ o délce až kolem 13 centimetrů žijí v prostředí, kde bychom mohli naměřit teplotu kolem 80 °C. Kroužkovec je tak nejodolnějším mnohobuněčným organismem schopným tolerovat vysoké teploty okolního prostředí. Vědci se domnívají, že tuto schopnost živočichovi poskytuje vzájemně výhodné soužití se zatím neznámým druhem bakterie. Ta chrání červa před horkem i před těžkými kovy, vypouštěnými prostřednictvím průduchů.
Vzhledem k obtížné dostupnosti prostředí obývaného tímto druhem je pochopitelné, že pompejský červ byl pro vědu objeven a formálně popsán až roku 1980. Jeho jméno je skutečně odvozeno od starověkého římského města Pompejí, které bylo zasypáno při erupci Vesuvu roku 79 n. l. (foto: Nippon Foundation Nereus Program, CC0)
Poutníci na Sahaře (+50 °C)
Zatímco pompejský červ vládne horkým lokalitám u dna moří, na souši jsou přeborníky mravenci druhu Cataglyphis bicolor a jim příbuzné druhy rodu Cataglyphis. Tito pouštní mravenci jsou skvěle přizpůsobeni horkému a suchému pouštnímu prostředí. Dokonce si z této schopnosti vytvořili i svoji obživu – na poušti vyhledávají bezobratlé živočichy uhynulé v důsledku dehydratace či vyčerpání z horka a živí se jimi. Nevadí jim přitom ani teploty nad 45 °C, tolerovat dokážou i teploty kolem 50 °C. Na Sahaře se vyskytuje nejméně pět druhů rodu Cataglyphis.
Ačkoliv tito mravenci dokážou tolerovat teploty povrchu až kolem 70 °C, musí se při takových extrémních podmínkách neustále pohybovat. Kdyby se na delší dobu zastavili, upekli by se na horkém saharském slunci. Jídelníček si občas zpestřují i uhynulými jedinci vlastního druhu. (foto: Shutterstock)
Nepřekonatelní rekordmani (od -272 °C po 150 °C)
Ačkoliv želvušky (kmen Tardigrada) vypadají na snímcích pořízených mikroskopem jako křehké balonky připomínající baculatého medvídka, ve skutečnosti jsou neuvěřitelně adaptované na kruté podmínky okolního prostředí. Tyto drobné organismy obývají i ta nejextrémnější prostředí na Zemi (včetně vrcholků Himalájí, horkých pramenů nebo polárních ledových příkrovů) a jak ukázal experiment z roku 2007, přežijí dokonce i vystavení vesmírnému vakuu! Neuvěřitelné je také rozpětí teplot, které dokážou tolerovat – od asi -272 °C (což je téměř absolutní nula) až po víc než 150 °C. A to jsou hodnoty pro ostatní známé živočichy naprosto nepřekonatelné.
Ve stavu anabiózy přežijí želvušky také ohromující dávky ozáření, nejméně tisíckrát silnější, než jaké by přežil člověk. Nevadí jim ani šestinásobek tlaku, jaký panuje na dně oceánu. A jejich odolnost dokládá i případ, kdy vysušený vzorek mechu byl zavlažen po 120 letech a v něm spící želvuška se stala po této době opět aktivní. (foto: Profimedia)
