Bazı hayvanlar kış gelmeden ılıman yerlere göç eder, bazıları kış aylarında kendilerini toprağın derinliklerine gömer ya da kış uykusuna yatar. Kuzey Amerika’nın Kuzey Kutbu’na yakın bölgelerinde yaşayan odun kurbağaları (Rana sylvatica) ise kışı bambaşka geçiriyor.

İlginç bir şekilde kış mevsimi süresince birkaç defa donmaerime döngüsü içerisine girip çıkıyorlar. Kış aylarının en dondurucu zamanlarında toprak yüzeyine yakın olan yaprakların altında, çevrelerindeki her şeyle birlikte donan kurbağalar, hava ılımaya başlayınca eriyerek yaşamsal faaliyetlerine geri dönüyor.

Yapılan araştırmalar neticesinde dondurucu soğukla karşılaşan kurbağaların vücutlarındaki suyun büyük bir kısmının donduğu, yaklaşık dört hafta kadar donmuş vaziyette kaskatı kalan kurbağaların sıcaklığın yükselmesiyle birlikte buzlarının çözülmeye, kalplerinin de tekrar atmaya başladığı tespit edilmiş.

Tekrar yaşama dönen kurbağalar nerdeyse 1 gün içinde hareketleniyor ve hayatlarına kaldıkları yerden devam ediyorlar. Kurbağaların bu şekilde donup çözülmesinin arkasındaki mekanizmayı araştıran bilim insanlarının bildirdiğine göre, odun kurbağalarının kanlarında “doğal antifriz” sistemi var. Yani havadaki buz kristalleri kurbağa ile temas edince önce kurbağanın derisi donuyor ve vücudu sert ve gevrek bir hal alıyor, neredeyse yere düşseler kırılıp ses çıkaracak halde oluyorlar.

Daha sonra kanlarında bulunan özel bir protein (nucleating proteins) kandaki suyun donmasını sağlıyor. Oluşan buzlar kurbağaların hücrelerindeki suyun yaklaşık % 70’ini emiyor. Bu sırada kurbağanın karaciğeri çok miktarda glikoz (bir çeşit şeker) salgılamaya başlıyor.

Salgılanan glikoz, boşalan hücreleri doldurarak onlara destek oluyor. Oluşan şeker solüsyonu hücrelerden daha fazla su çekilmesine engel oluyor, çünkü suyun tamamı boşalırsa kurbağaların gerçekten de sonu olur. Aslında hücrelerin içi hiçbir zaman donmuyor, sadece hücrelerin dışında bulunan su donmuş durumda. Suyunu kaybeden hücreler ozmotik olarak büzülüyor ve içleri yoğun kıvamlı, şekerli şurup ile doluyor, bu da dokuların donma noktasını düşürüyor.

Donan kurbağalar bu şekilde haftalarca kalabiliyor; kalp atışı yok, beyin aktivitesi yok, yani hiçbir yaşamsal faaliyet yok. Sonra hava ısınmaya ve buzlar erimeye başlayınca kurbağanın vücudu da içten dışa doğru çözünmeye başlıyor. Su yavaş yavaş hücrelere geri dönüyor ve kalbin yeniden atmaya başlamasıyla birlikte kan dolaşımı ve sonrasında nefes alıp verme başlıyor.

Araştırmacılar bu müthiş biyolojik olayın organ nakli araştırmalarına ışık tutabileceğini düşünüyor. Günümüz koşullarında doktorların bağışlanmış bir organı bekleyen hastanın vücuduna nakil etmeleri için sadece birkaç saatleri oluyor. Çok fazla beklenirse organ zarar görüyor ve işlevini kaybediyor. İnsanlara dondurulmuş organı nakil etmek mümkün değil, çünkü hücreler su kaybından dolayı ölüyor. İnsan kanında kurbağa kanında olan özel protein olmadığı için, insan hücrelerinde su kalmadığında suyun yerini dolduracak şeker de olmuyor.

Günümüzde bazı canlı dokular, örneğin embiriyo ve sperm hücreleri özel tekniklerle donmuş halde uzun süre korunabiliyor. Fakat bu işlem 50 yıl öncesine kadar bilinmiyordu. Bu yüzden bilimin gelecekte bir çok önemli soruna çözüm getireceği konusunda umutlu olup sabırla beklemekten başka çaremiz yok gibi.

Kaynak: Bilim Teknik Dergisi, Temmuz 2011, Sayı:524