Umjetnici preživljavanja na ledu

Led u polarnim morima čini se mjestom nemogućim za život. Po njegovoj se površini doduše kreću polarni medvjedi ili pingvini, ispod njegove površine plivaju ribe i tuljani, ali sam taj led za većinu ljudi ne predstavlja ništa drugo nego ogromni grumen smrznute vode. No prvi dojam vara!

U sitnim kanalićima unutar leda vrvi od života. Bakterije, gljivice, alge, plosnati crvi, račići i drugi organizmi osjećaju se tu kao bubreg u loju. Praznine u ledu često imaju tek promjer jedne vlasi kose i ispunjene su ekstremno slanom morskom vodom. Jer kad se voda zaledi, sol se ne zadržava u ledu već ostaje u nezaleđenoj vodi u kojoj se koncentracija soli povećava.

Temperature od minus 20 stupnjeva Celzijusa tu nisu nikakva rijetkost. Stoga stanovnicima ovih praznina u ledu stalno prijeti opasnost da im se dom u potpunosti zaledi i nestane. To bi bilo kao kad bi se čovjeku u njegovoj sobi zidovi stalno približavali jedan drugome. Ni najmanje ugodan osjećaj! Ali ovi umjetnici preživljavanja u ledu prebrođuju sve te teškoće.

Kristaliziraj se samo tako kako ja hoću!

Jako puno organizama koji žive u polarnom pojasu, proizvode i u vodu izlučuju bjelančevine koje sprječavanju smrzavanje. Te bjelančevine se vežu na postojeće ledene kristale i onemogućuju im daljnji rast. Oni ostaju mali i bezopasni.

Jednostanična alga po imenu Fragilariopsis cylindrus proizvodi posebno zanimljivu bjelančevinu za sprječavanje zaleđivanja. To su otkrili znanstvenici na Institutu za polarno i morsko istraživanje Alfred Wegener u Bremerhavenu u Njemačkoj. Ova bjelančevina ne samo da mijenja veličinu već i unutarnju strukturu ledenih kristala a time i samu poroznost leda. "Pretpostavljamo da se led na ovaj način mijenja u tolikoj mjeri da se otopina soli tu ne ispire. Ona se zadržava u kanalima i zbog toga se sitni prolazi i šupljine u ledu vrlo teško zaleđuju", objašnjava Maddalena Bayer-Giraldi. Zbog postojanja ovih bjelančevina led se ne formira u stabilni blok već u ne tako čvrstu mješavinu ledenih kristala punih pukotina i kanalića. A oni predstavljaju životni prostor za alge. Znanstvenici su zaključili da, kad je u njenom okolišu jako hladno i slano, Fragilariopsis cylindrus proizvodi velike količine bjelančevina.

Mnogi stanovnici nastanjeni u ledu koriste još jedan trik. Izlučuju sluzave sastojke koji oko njih tvore zaštitni oklop. On te organizme štiti od njihova okoliša, slično odijelu od neoprena koje ronioce štiti od hladne vode.

Gospodari ledene hladnoće

Ne samo led, već i ekstremne hladnoće mogu uništiti neki organizam. Stanične membrane postaju krute i krhke pa više ne funkcioniraju dobro. Zbog toga organizmi nastanjeni u ledenim santama u svojim staničnim membranama razvijaju posebno velike količine višestruko nezasićenih masnih kiselina, koje te membrane čine mekanim i elastičnim.

Hladnoća jako umanjuje i brzinu razmjene tvari. Pri niskim temperaturama enzimi djeluju puno sporije ili čak uopće ne djeluju. Posebni enzimi organizama u ledu su u međuvremenu evoluirali i prilagodili se na niske temperature pa su djelotvorni čak i po ledenom vremenu.

No postoje i za život važne bjelančevine koje se, čak ni nakon puno milijuna godina evolucije jednostavno nisu željele naviknuti na hladnoću. Takve bjelančevine organizmi jednostavno proizvode u većim količinama no što je to uobičajeno. Jer puno enzima koji polako rade, obave jednako toliko posla kao i malo enzima koji se "žure".

Previše soli nikad nije dobro

Stanovnici ledenih santi suočavaju se s još jednim problemom. Izuzetno visokom koncentracijom soli u svojoj okolini. Velike količine soli su u načelu štetne za žive organizme, jer kad se puno više soli nalazi izvan organizma nego u samoj njegovoj unutrašnjosti, voda će se iz stanica organizma izlučiti van da bi razrijedila povećanu koncentraciju soli i izjednačila je s onom unutar organizma. A premalo vode unutar stanice znači smrt.

Ovaj prirodni zakon ovi umjetnici preživljavanja u ledu varaju na sljedeći način: proizvode i u svojoj unutrašnjosti zadržavaju brojne molekule koje traže da ih se razrjeđuje baš kao što traži i sol izvan organizma. Zbog toga voda ostaje u stanici a ravnoteža se i dalje održava.

Fotosinteza samo kad se isplati

Pola godine na Zemljinim polovima vlada duboka tama, ali čak i kad sja sunce, tek malo svjetla uspije se probiti u obitavališta organizama u ledenim santama. Posebno kad je led jako debeo a na njemu se nalazi još jedan sloj snijega.

Mnogi organizmi koji žive od fotosinteze, kao ne primjer alge, prilagodili su se lošim uvjetima bez svjetla pa su razvili posebno učinkovite sakupljače svjetla ili pak proizvode velike količine za vlastito održavanje nužnih tvari. A mogu se i odlučiti kako se žele hraniti. Tijekom šest mjeseci mraka isključe svoju funkciju fotosinteze i hrane se tvarima koje u njihove slanom tekućinom ispunjene kanaliće u ledu nanosi voda.

Uz puno trikova svih vrsta, bakterije, alge, rakovi i druge vrste uspjeli su si napraviti ekološku nišu koja se samo na prvi pogled čini nenastanjivom.