Tiere produzieren viele seltsame Verbindungen. Nehmen Sie zum Beispiel Tintenfischtinte, Stinktierspray oder sogar Hagfish Slime. Aber eines der seltsamsten tierischen Nebenprodukte ist Goldfischalkohol. Wenn sich unsere Freunde mit Flossen in sauerstoffarmen Umgebungen wie am Boden eines gefrorenen Teichs befinden, produzieren Goldfische und verwandte Karpfenarten Alkohol aus ihren Kiemen. Jetzt als Ryan F. Mandelbaum bei Gizmodo Berichten zufolge haben Forscher endlich herausgefunden, wie und warum die Tiere diesen fischigen Mondschein produzieren.
Wenn bei den meisten Wirbeltieren kein Sauerstoff mehr verfügbar ist, schaltet der Körper auf anaerobe Atmung um, die schnell Kohlenhydrate für die Energiegewinnung abbaut, berichtet Rachel Baxter von New Scientist . Aber ähnlich wie Sprinter ihren Reißverschluss nur für kurze Strecken halten können, können sich Fische aufgrund der Milchsäurebildung, die in hohen Konzentrationen gefährlich ist, nur für kurze Zeit auf diesen Prozess verlassen.
Goldfisch und Karausche metabolisieren diese Kohlenhydrate jedoch anders als andere Tiere, wenn der Sauerstoff knapp ist. Die Kreaturen wandeln diese Kohlenhydrate in Ethanol um, das sie aus ihren Kiemen vertreiben. Dies bedeutet, dass sich die Milchsäure nicht in ihrem Körper ansammelt, sodass sie in sauerstoffarmer Umgebung überleben können.
Wie dies jedoch geschieht, ist seit langem ein Rätsel. Eine Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde, erklärt das fischartige Rätsel.
Wie Mandelbaum berichtet, hat ein Forscherteam der Universitäten Oslo und Liverpool Karausche in einem „Goldfisch-Hotel“, einer Reihe von Airless-Aquarien, zur Untersuchung des Fisches sieben Tage lang untersucht und Gewebeproben aus dem Fisch entnommen .
Die Forscher fanden heraus, dass das Muskelgewebe des Fisches zwei Arten von Enzymen enthält, die Kohlenhydrate an die Mitochondrien abgeben, die zellulären Kraftwerke, in denen Energie erzeugt wird, heißt es in einer Pressemitteilung. Ein Satz dieser Proteine folgt dem normalen Stoffwechsel. In einer sauerstoffarmen Umgebung wird das zweite Enzym namens Pyruvat-Decarboxylase aktiviert und verarbeitet den Stoffwechselabfall zu weniger gefährlichem Ethanol, das dann aus dem Fischsystem entfernt wird. Es ist ein bisschen so, wie Bierhefe das gute Zeug macht, merkt Baxter an.
Während der längeren Eisbedeckung in Nordeuropa können "die Blutalkoholkonzentrationen in Karausche mehr als 50 mg pro 100 Milliliter erreichen, was über dem Grenzwert für den Alkoholkonsum in diesen Ländern liegt" Liverpool, sagt in der Pressemitteilung. "Dies ist jedoch immer noch eine viel bessere Situation als das Auffüllen mit Milchsäure, dem metabolischen Endprodukt für andere Wirbeltiere, einschließlich Menschen, wenn sie keinen Sauerstoff haben."
Wie Baxter berichtet, sequenzierten die Forscher auch die DNA des Tieres und stellten fest, dass sich die Mutation beim Alkoholbrauen beim Vorfahren von Karpfen und Goldfischen vor etwa 8 Millionen Jahren entwickelte. Der kleine Trick entstand aufgrund einer Mutation, die als Duplikation des gesamten Genoms bekannt ist und bei der die Art eine zusätzliche Kopie des genetischen Materials besitzt. Eine Mutation in diesen doppelten Genen gab den Fischen ihren besonderen Trick.
Es ist auch eine ziemlich beeindruckende Überlebensanpassung. "Die Ethanolproduktion ermöglicht es dem Karausche, die einzige Fischart zu sein, die diese rauen Umgebungen überlebt und ausnutzt", sagt die Hauptautorin Cathrine Elisabeth Fagernes von der Universität Oslo in der Pressemitteilung Sie interagieren normalerweise in besser sauerstoffhaltigen Gewässern. “
Die große Frage ist also, werden die Fische tatsächlich betrunken? Berenbrink sagt Mandelbaum, dass es schwer zu sagen ist. "Unter dem Eis versuchen sie, den Energieaufwand zu minimieren", sagt er. „In gewisser Weise ändert sich das Verhalten, weil sie nur dort sitzen. Wir können nicht wirklich unterscheiden, ob das vom Alkohol oder von der Überlebensstrategie ist. “
Der nächste Schritt ist der Vergleich der verschiedenen alkoholproduzierenden Spezies, um Unterschiede im Prozess festzustellen und herauszufinden, wann und wie die Ethanolproduktion ein- und ausgeht.
