Canlılardakı antifriz sistemi

Bəzi balıq növləri orqanizmlərindəki partlayıcı maddə (natrium) və zəhəri (xlor) birləşdirərək duz əmələ gətirir və bu duzun sayəsində bədənlərindəki mayenin donma temperaturu aşağı düşür. Bu canlılara necə davranacaqlarını öyrədən aləmlərin Rəbbi olan Allah’dır.

Diqqətinizi bir anlıq ətraf mühitdən ayırıb təbiətə yönəldin: mükəmməl uçuş bacarıqları ilə quşlar, sahib olduqları üstün hidrolokator sistemi ilə delfinlər, dəhşətli kimyəvi silahı ilə bombardman böcəyi və siz – bədəniniz, gözləriniz, kirpikləriniz…
Təbiətdə bu cür qüsursuz yaradılış nümunələri çoxdur. İnsan vücudunda bədən temperaturunu orta hesabla 36,8 dərəcədə sabit saxlamaq üçün gecə-gündüz avtomatik kompyuter kimi işləyən termostat mövcuddur. Sahib olduğumuz bu istiliyə nəzarət sistemi bizim üçün ideal istilik dərəcəsinin necə olacağını müntəzəm şəkildə bildirir. İnsan bunun sayəsində səhra istiliyi və ya soyuq qütb çovğunları kimi havaların belə öhdəsindən gələ bilir. Əgər bədənimiz çox istidirsə, tərləmənin başlaması üçün əmr verilir. Bədən səthinə çıxan su sizi sərinlətməyə başlayır. Əgər istiliyə nəzarət mərkəzi bədəninizin soyuq olduğu qərarına gəlirsə, qan damarlarının daralması üçün mesajlar göndərilir və qanın soyuq dəridən uzaqlaşması təmin olunur. Çoxlarının xəbəri belə olmayan və hədsiz dərəcədə müxtəlifliyi olan bu sistem qüsursuz şəkildə işləyir.
Soyuqqanlı canlılarda isə belə bir daxili nəzarətdən söz gedə bilməz. Çünki onlar bədən istiliklərini ətraflarından istilik köçürülməsi ilə əldə edirlər. Bu xüsusiyyət düşünüldüyündə qütblərdə yaşayan balıqların sıfırdan da aşağı dərəcədəki soyuqlarda niyə donmadıqları sualı ağlımıza gələcəkdir.

Bu canlıların bədənlərində onları donmaqdan qoruyan xüsusi sistem var: antifriz sistemi. İndi bu sistemin canlıları donma təhlükəsindən necə qoruduğunu yaxından araşdıraq.
Qütb soyuqlarında donmayan balıqlar

Dünyanın ən soyuq iqliminə malik olan Cənubi Antarktikanın dondurucu soyuqlarında yaşayan balıq növləri var. Çətin şəraitə baxmayaraq, bu canlıların həyatlarını davam etdirə bilmələri çox qeyri-adi haldır. Bunu bacarmalarına şərait yaradan amil bədən mayelərinin donma temperaturunu aşağı salan antifriz maddəsidir.

Cənub qütbündə yaşayan balıqlar üçün çoxqatlı buz təbəqələri mühüm təhlükədir. İlin ən az 10 ayı ərzində 2 və ya 3 metrlik buz təbəqəsi yaza qədər dənizin üzərini örtür. Yaz mövsümü gəldikdə isə fırtınalar bu təbəqəni qırır və açıq dənizə aparır. Bu, balıqlar üçün olduqca əlverişsiz şərait yaradır. Xüsusilə buz balıqlar üçün böyük təhlükədir. Çünki buzun qəlsəmələrdən və dəridən asanlıqla dəriyə sızma ehtimalı var. Amma soyuqqanlı heyvanlar olan və əsasən, ətraf mühitlə eyni temperaturda olan bəzi balıq növləri qanları donma temperaturundan 1000C aşağı olduqda belə yaşaya bilirlər. Bu temperatur buz kristallarının yaranma temperaturudur.
Balıqların bədənlərinə buz girmədikcə hədsiz soyuğa tab gətirə və bədən mayelərinin axıcılığını qoruya bilirlər.

Dəniz balıqlarının bir çoxunda donma temperaturunu sıfırdan aşağı salan (bu, saf suyun normal donma temperaturudur) bəzi maddələr mövcuddur. Bu maddələri araşdıran elm adamları balıqların bədənində donma dərəcəsinin aşağı olmasına təsir edən əsas maddələrin bədən mayelərindəki duzlar (xüsusilə də natrium xlorid) olduğunu müəyyən ediblər. Bu duzlar donma temperaturunun aşağı düşməsini 85% təmin edir. Temperaturun aşağı düşməsinin 15%-nin səbəbi isə qanın və toxuma mayelərinin təbii komponentləri olan az miqdarda kalium, kalsium, sidik cövhəri, qlükoza və amin turşularıdır.
Elə indi natrium-xloridin əmələ gəlməsindəki qeyri-adiliyə də toxunmaq yerinə düşərdi: xlor atomu ən kənar orbitdə yeddi elektrona malikdir. Bildiyimiz kimi, atomlar xarici orbitdəki elektron sayını səkkizə çatdırmaq istəyir. Xlor atomu da bu məqsədlə xarici orbitindəki tək atomu olan natriumla birləşir və natrium-xlorid molekulunun yaranmasını təmin edir. Məhz bu ortaqlıq sayəsində bizə məlum olan xörək duzu, yəni natrium-xlorid yaranır. Bu iki atomun arasındakı elektron alış-verişi zəhərli olan xlorla partlayıcı natriumu fərqli bir məqsədə xidmət edən tərkibə çevirir.
Nəticədə, Antarktika balıqlarının donma temperaturunun enməsinin tarazlaşdırılması və bunun sayəsində həyatlarını davam etdirə bilmələri, əsasən, bədən mayelərində olan antifriz molekulu ilə bağlıdır. Bundan başqa, natrium-xlorid suyun içində natrium və xlor ionlarına ayrıldığı üçün natrium-xloridin suyun donma temperaturunu azaldan təsiri digər molekullarla müqayisədə xeyli çoxdur. Çünki bir mayenin donma temperaturunu müəyyən edən ən önəmli amil mayedəki hissəciklərin, yəni atomların miqdarıdır. Bəhs olunan mayedə nə qədər çox hissəcik varsa, su molekullarının bir yerə yığılaraq buz kristalı əmələ gətirmə (donma) ehtimalı da bir o qədər az olur. Beləliklə, natrium-xlorid də bu baxımdan digər molekullardan 200-300 dəfə çox təsirlidir.

Qışda donma təhlükəsinə qarşı yollara duz töküldüyünü hamımız bilirik. Çıxış yolu olaraq bu metoddan istifadə, şübhəsiz, bir çox sahədə elm sahibi olmağı tələb edir: hansı birləşmənin suyun donma temperaturunu azalda biləcəyi, bunun üçün ən təsirli maddənin necə əmələ gətiriləcəyi, hansı atomların hansı şəraitdə birləşə biləcəyi kimi… Yaxşı, bəs qütblərdəki balıqlar belə ətraflı məlumatı haradan əldə ediblər? Bədənlərində partlayıcı maddəni (natrium) əmələ gətirməyi və sonra bunu zəhərlə (xlor) birləşdirərək duz əmələ gətirməyi və bu duzun sayəsində bədən mayelərinin donma temperaturunu aşağı sala biləcəklərini onlara kim öyrədib?

Güclü antifriz tərkibi olan bu birləşmələri əmələ gətirmək, şübhəsiz, nə balıqların gücü çatan, nə də təsadüfi təsirlərlə əldə edilən xüsusiyyətdir. Bu möcüzənin ancaq bir açıqlaması var: balıqları antifriz xüsusiyyəti daşıyan bir maddə əmələ gətirə biləcək şəkildə yaradan və onları dondurucu soyuqlardan qoruyan aləmlərin Rəbbi olan Allah’dır.