Льдонуклеирующая активность гемолимфы Upis ceramboides, обитающего в Центральной Якутии

Abstract

Стратегия холодоустойчивости Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) основана на толерантности к замерзанию, которая позволяет данному виду обитать в экстремально холодном климате Якутии. Морозотолерантность обусловлена присутствием льдонуклеирующих белков в гемолимфе, льдонуклеирующий потенциал которых максимален в зимний период. Сезонные изменения концентрации полиолов в гемолимфе влияют на величину температуры переохлаждения, которая выше весной, чем в зимний период. Летом жуки чувствительны к температурам ниже их температур переохлаждения (–7,3°С), однако их толерантность к замерзанию возрастает в течение осени, начиная с августа; в декабре нижняя летальная температура находится в области ниже –83°С. Изменения в степени морозотолерантности тесно связаны с сезонными изменениями в активности и концентрации льдонуклеаторов, а также полиолов.

Стратегія холодостійкості Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) заснована на толерантності до замерзання, яка дозволяє даному виду мешкати в екстремально холодному кліматі Якутії. Морозотолерантність зумовлена наявністю льодонуклеюючих білків у гемолімфі, льодонуклюючий потенціал яких максимальний у зимовий період. Сезонні зміни концентрації поліолів у гемолімфі впливають на величину температури переохолодження, яка вища весною, ніж в зимовий період. Влітку жуки чутливі до температур нижче їхніх температур переохолодження (–7,3°С), але їх толерантність до замерзання зростає на протязі осені, починаючи з серпня; у січні нижня летальна температура знаходиться в межах нижче –83°С. Зміни в ступені морозотолерантності тісно пов'язані з сезонними змінами в активності та концентрації льодонуклеаторів, а також поліолів.

Strategy of cold resistance of Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) is based on tolerance to freezing, enabling this species to inhabit in extremely cold climate of Yakutia. Frost-tolerance is stipulated by the presence of ice-nucleating proteins in hemolymph, ice-nucleating potential of those are maximum in winter period. Seasonal changes of concentration of polyols in hemolymph affect the value of overcooling temperature, which is higher in spring than in winter. In summer the beetles are sensitive to the temperatures lower those of their supercooling (–7.3°C), but their tolerance to freezing increases during autumn, starting from August; in December the lower level of lethal temperatures is within the range below –83°C. The changes in the level of frost-tolerance are tightly related to the seasonal changes in activity and concentration of ice nucleators, as well as polyols.