Úniky tepla v částech svalových buněk, které vytvářejí energii, pomáhají vydrám udržovat třikrát rychlejší klidový metabolismus, než se předpokládá u tvora jejich velikosti.
Některé druhy savců žijí ve studených vodách díky silné vrstvě tuku nebo velké velikosti těla. Významnou výjimkou z tohoto pravidla je vydra mořská. Ta je řádově menší a hubenější než ostatní.
Je známo, že vydře mořské pomáhá neobvykle hustá srst, ale nově objevené informace získané týmem vedeným Traverem Wrightem ukazují něco zajímavého. Vydra mořská se vnitřně zahřívá termogenním únikem z kosterního svalstva. To je proces, který zvyšuje rychlost jejího metabolismu třikrát více, než je vzhledem k její velikosti předpokládané.
Vědci už dříve věděli, že vydry mořské mají extrémně rychlí metabolismus. Pomáhá jim udržovat tělesnou teplotu, která je v průměru 37 stupňů Celsia. Vydry spalují potravu třikrát rychleji, než by se u savců jejich velikosti dalo očekávat. Každý den proto musí sníst čtvrtinu své tělesné hmotnosti v potravě. Vědci však nerozuměli, jak jejich zrychlený metabolismus vytváří teplo – alespoň ne na úrovni buněk.
Kosterní svalstvo tvoří až polovinu tělesné hmotnosti většiny savců. Ovlivňuje tedy celý metabolismus jejich těla. Wright a jeho spolupracovníci hledali zdroj tepla ve svalech vyder. Tým odebral vzorky svalů 21 vydrám mořským z odchytu a z volné přírody, od mláďat až po dospělé jedince. Poté vědci pomocí přístroje zvaného respirometr měřili dýchací kapacitu vydřích svalových buněk v různých stavech průtoku kyslíku ve srovnání s jinými zvířaty – včetně lidí, psů a tuleňů sloních. Rychlost průtoku kyslíku umožňuje nepřímé měření produkce tepla buňkami.
Velká část tepla uniká z mitochondrie
Mitochondrie přečerpávají protony přes svou vnitřní membránu a ukládají tak energii, kterou potom můžou využít buňky. Pokud však tyto protony uniknou zpět přes membránu dříve, než jsou využity k práci, tato energie se ztratí jako teplo. Protože tyto úniky protonů zvyšují množství energie ztracené jako teplo, musí vydry přijímat více potravy, aby tuto ztracenou energii nahradily, a zrychlují tak svůj metabolismus.
Až čtyři desetiny celkové spotřeby kyslíku ve svalových buňkách uniknou jako teplo. Foto: Unsplash
Tímto způsobem mohou vytvářet teplo i další savci – včetně malých myší. Vydry mořské jsou v tom ale mnohem lepší. Tyto úniky protonů tvoří asi 40 procent celkové dýchací kapacity vydřích svalových buněk, což je více než u všech známých savců s výjimkou malých myší. Tento způsob produkce tepla pomáhá zvířatům udržet se v pohodlí ve vodách Tichého oceánu o teplotě 0 stupňů Celsia.
