Cum supraviețuiesc peștii la presiunea uriașă din ocean?

Oamenii de știință au descoperit modul în care o substanță chimică din
celulele organismelor marine le permite acestora să supraviețuiască presiunilor
ridicate din adâncurile oceanelor.

Cu cât creaturile marine trăiesc la adâncimi mai mari, cu atât mediul înconjurător
este mai inospitalier și mai extrem. Într-unul dintre cele mai adânci zone din
Pacific – Groapa Marianelor, la 11 kilometri sub suprafața mării – presiunea
este de 1,1 kbari sau opt tone pe centimetru pătrat, valoare de 1 100 de ori
mai mare decât presiunea de la suprafața Pământului.

În condiții de presiune normală sau atmosferică, moleculele de apă formează
o rețea cu o anumită structură geometrică, însă la presiune mare, aceasta se
deformează

La presiune ridicată, însă, rețeaua de molecule de apă începe să se
deformeze și să își schimbe forma. Când acest lucru se întâmplă cu apa din
interiorul celulelor vii, împiedică desfășurarea proceselor biochimice vitale
și ucide organismul.

Cercetătorii din Leeds au reușit pentru prima dată să ofere o explicație a
modului în care o moleculă prezentă în celulele organismelor marine
contracarează efectul presiunii externe asupra moleculelor de apă.

Molecula care se găsește în celule și care produce efectul de protecție
împotriva presiunii externe ridicate se numește TMAO – trimetilamină N-oxid.
Studiile au arătat că nivelul de TMAO din organismele care trăiesc în ocean
crește în funcție de adâncimea habitatului lor.

În acest studiu a fost folosită una dintre cele mai avansate instalații
analitice din lume, denumită ISIS Neutron and Muon Source (Sursa de neutroni și
muoni ISIS), care lansează un fascicul de neutroni, particule subatomice,
asupra unor mostre de apă cu și fără TMAO. Analiza a fost efectuată la presiune
joasă, 25 bar, și la presiune înaltă, 4 kbar.

Testul a dezvăluit că, la presiune ridicată, legăturile de hidrogen din
proba de apă pură au devenit distorsionate și mai puțin stabile, iar rețeaua
globală de molecule de apă s-a compactat.

Cu toate acestea, prezența TMAO a întărit și stabilizat legăturile de
hidrogen și a menținut structura de rețea a moleculelor de apă.

Cercetătorii subliniază că descoperirile sunt importante, deoarece ne ajută
să înțelegem procesele prin care organismele s-au adaptat pentru a supraviețui
condițiilor extreme din oceane.

Sursă text: eurekalert.org