Ice-Nucleating Activity of Hemolymph of Upis ceremboides Beetle Inhabiting in Central Yakutia

• Main Author: Li, N. G.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2011
• Subjects: Upis ceramboides; ice-nucleating proteins; supercooling temperature; hemolymph osmolality; ice-nucleating potential; льдонуклеирующие белки; температура переохлаждениÑ; оÑмолÑльноÑÑ‚ÑŒ гемолимфы; льдонуклеирующий потенциал; льодонуклеюючі білки; температура переохолодженнÑ; оÑмолÑльніÑÑ‚ÑŒ гемолімфи; льодонуклеюючий потенціал; Yakutia
• Online Access: http://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/152

Strategy of cold resistance of Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) is based on tolerance to freezing, enabling this species to inhabit in extremely cold climate of Yakutia. Frost-tolerance is stipulated by the presence of ice-nucleating proteins in hemolymph, ice-nucleating potential of those are maximum in winter period. Seasonal changes of concentration of polyols in hemolymph affect the value of overcooling temperature, which is higher in spring than in winter. In summer the beetles are sensitive to the temperatures lower those of their supercooling (–7.3°C), but their tolerance to freezing increases during autumn, starting from August; in December the lower level of lethal temperatures is within the range below –83°C. The changes in the level of frost-tolerance are tightly related to the seasonal changes in activity and concentration of ice nucleators, as well as polyols.Â Ð¡Ñ‚Ñ€Ð°Ñ‚ÐµÐ³Ð¸Ñ Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¾ÑƒÑтойчивоÑти Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) оÑнована на толерантноÑти к замерзанию, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»Ñет данному виду обитать в ÑкÑтремально холодном климате Якутии. МорозотолерантноÑÑ‚ÑŒ обуÑловлена приÑутÑтвием льдонуклеирующих белков в гемолимфе, льдонуклеирующий потенциал которых макÑимален в зимний период. Сезонные Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ полиолов в гемолимфе влиÑÑŽÑ‚ на величину температуры переохлаждениÑ, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð²Ñ‹ÑˆÐµ веÑной, чем в зимний период. Летом жуки чувÑтвительны к температурам ниже их температур Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ñ…Ð»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ (–7,3°С), однако их толерантноÑÑ‚ÑŒ к замерзанию возраÑтает в течение оÑени, Ð½Ð°Ñ‡Ð¸Ð½Ð°Ñ Ñ Ð°Ð²Ð³ÑƒÑта; в декабре нижнÑÑ Ð»ÐµÑ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð° находитÑÑ Ð² облаÑти ниже –83°С. Ð˜Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² Ñтепени морозотолерантноÑти теÑно ÑвÑзаны Ñ Ñезонными изменениÑми в активноÑти и концентрации льдонуклеаторов, а также полиолов. Ð¡Ñ‚Ñ€Ð°Ñ‚ÐµÐ³Ñ–Ñ Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¾ÑтійкоÑÑ‚Ñ– Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) заÑнована на толерантноÑÑ‚Ñ– до замерзаннÑ, Ñка дозволÑÑ” даному виду мешкати в екÑтремально холодному кліматі Якутії. МорозотолерантніÑÑ‚ÑŒ зумовлена наÑвніÑÑ‚ÑŽ льодонуклеюючих білків у гемолімфі, льодонуклюючий потенціал Ñких макÑимальний у зимовий період. Сезонні зміни концентрації поліолів у гемолімфі впливають на величину температури переохолодженнÑ, Ñка вища веÑною, ніж в зимовий період. Влітку жуки чутливі до температур нижче їхніх температур Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ (–7,3°С), але Ñ—Ñ… толерантніÑÑ‚ÑŒ до Ð·Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð·Ð°Ð½Ð½Ñ Ð·Ñ€Ð¾Ñтає на протÑзі оÑені, починаючи з ÑерпнÑ; у Ñічні Ð½Ð¸Ð¶Ð½Ñ Ð»ÐµÑ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð° температура знаходитьÑÑ Ð² межах нижче –83°С. Зміни в Ñтупені морозотолерантноÑÑ‚Ñ– Ñ‚Ñ–Ñно пов'Ñзані з Ñезонними змінами в активноÑÑ‚Ñ– та концентрації льодонуклеаторів, а також поліолів.