E55 Klimaanpassungen

Thema

Dieses Insekt hat im Allgemeinen eine außergewöhnliche physiologische Anpassung entwickelt, um unter extremen Klimabedingungen zu überleben, die über die von einem anderen Modell dieser Gruppe bereits ermittelte Gleichgewichtstemperatur hinausgehen.

Bei extremer Hitze wird in diesem Insekt oberhalb einer bestimmten Temperaturschwelle dasselbe Hitzeschockprotein induziert und wirkt als Chaperon, das die finale Denaturierung eines Enzyms verhindert.

Diese finale letale Temperatur für dieses Insekt spiegelt jedoch die von einem anderen Modell dieser Gruppe ermittelte Arrhenius-Kinetik für die Denaturierung dieses Enzyms wider: Bei einer deutlich höheren Temperatur verkürzt sich die tolerierbare Expositionszeit für dieses Insekt exponentiell. Bei extremer Kälte produziert dieses frosttolerante Insekt hingegen ein eigenes Kryoprotektivum, welches den Gefrierpunkt seiner Hämolymphe senkt. Diese Hämolymphe bildet ein anderes Modell für dieses System, das genau dem Raoultschen Gesetz folgt.

Die freie Energie der Eisbildung bestimmt hingegen, ob sich dasselbe Insekt in derselben extremen Kälte noch überhitzen kann, ohne zu gefrieren: Entweder ein eisbildendes Molekül oder ein spezifisches Frostschutzprotein manipuliert diese Energiebarriere, die bereits eingangs erwähnt wurde.

Dieses Modell, mit seiner außergewöhnlichen physiologischen Anpassung an die extremen Klimabedingungen, unter denen es entstanden ist, führt dazu, dass die Diapause des Insekts einen besonderen Zustand metabolischer Ruhe darstellt. In diesem Zustand wird der bereits in einem anderen Modell dieser Gruppe beschriebene thermometabolische Effekt effektiv reduziert, wodurch die Energie des Insekts über den Winter erhalten bleibt. Die Tatsache, dass dieses Insekt diesen thermometabolischen Effekt während der Diapause weiter reduziert – was dieses Modell abschließt –, bedeutet, dass die Energie, die das Insekt über den Winter speichert, sogar noch größer ist. Dadurch nähert es sich der außergewöhnlichen physiologischen Anpassung, mit der dieses Modell begann, noch weiter an.

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