Ice-Nucleating Activity of Hemolymph of Upis ceremboides Beetle Inhabiting in Central Yakutia - Li, N. G. (Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine, 2011)
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 (â€“7.3Â°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 â€“83Â°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´Ð¾ÑƒÑÑ‚Ð¾Ð¹Ñ‡Ð¸Ð²Ð¾ÑÑ‚Ð¸ Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) Ð¾ÑÐ½Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð° Ð½Ð° Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ð¾ÑÑ‚Ð¸ Ðº Ð·Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð·Ð°Ð½Ð¸ÑŽ, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»ÑÐµÑ‚ Ð´Ð°Ð½Ð½Ð¾Ð¼Ñƒ Ð²Ð¸Ð´Ñƒ Ð¾Ð±Ð¸Ñ‚Ð°Ñ‚ÑŒ Ð² ÑÐºÑÑ‚Ñ€ÐµÐ¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾ Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¼ ÐºÐ»Ð¸Ð¼Ð°Ñ‚Ðµ Ð¯ÐºÑƒÑ‚Ð¸Ð¸. ÐœÐ¾Ñ€Ð¾Ð·Ð¾Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ð¾ÑÑ‚ÑŒ Ð¾Ð±ÑƒÑÐ»Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð° Ð¿Ñ€Ð¸ÑÑƒÑ‚ÑÑ‚Ð²Ð¸ÐµÐ¼ Ð»ÑŒÐ´Ð¾Ð½ÑƒÐºÐ»ÐµÐ¸Ñ€ÑƒÑŽÑ‰Ð¸Ñ… Ð±ÐµÐ»ÐºÐ¾Ð² Ð² Ð³ÐµÐ¼Ð¾Ð»Ð¸Ð¼Ñ„Ðµ, Ð»ÑŒÐ´Ð¾Ð½ÑƒÐºÐ»ÐµÐ¸Ñ€ÑƒÑŽÑ‰Ð¸Ð¹ Ð¿Ð¾Ñ‚ÐµÐ½Ñ†Ð¸Ð°Ð» ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ñ‹Ñ… Ð¼Ð°ÐºÑÐ¸Ð¼Ð°Ð»ÐµÐ½ Ð² Ð·Ð¸Ð¼Ð½Ð¸Ð¹ Ð¿ÐµÑ€Ð¸Ð¾Ð´. Ð¡ÐµÐ·Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ðµ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ Ð¿Ð¾Ð»Ð¸Ð¾Ð»Ð¾Ð² Ð² Ð³ÐµÐ¼Ð¾Ð»Ð¸Ð¼Ñ„Ðµ Ð²Ð»Ð¸ÑÑŽÑ‚ Ð½Ð° Ð²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡Ð¸Ð½Ñƒ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ñ‹ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ñ…Ð»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð²Ñ‹ÑˆÐµ Ð²ÐµÑÐ½Ð¾Ð¹, Ñ‡ÐµÐ¼ Ð² Ð·Ð¸Ð¼Ð½Ð¸Ð¹ Ð¿ÐµÑ€Ð¸Ð¾Ð´. Ð›ÐµÑ‚Ð¾Ð¼ Ð¶ÑƒÐºÐ¸ Ñ‡ÑƒÐ²ÑÑ‚Ð²Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹ Ðº Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð°Ð¼ Ð½Ð¸Ð¶Ðµ Ð¸Ñ… Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ñ…Ð»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ (â€“7,3Â°Ð¡), Ð¾Ð´Ð½Ð°ÐºÐ¾ Ð¸Ñ… Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ð¾ÑÑ‚ÑŒ Ðº Ð·Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð·Ð°Ð½Ð¸ÑŽ Ð²Ð¾Ð·Ñ€Ð°ÑÑ‚Ð°ÐµÑ‚ Ð² Ñ‚ÐµÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ðµ Ð¾ÑÐµÐ½Ð¸, Ð½Ð°Ñ‡Ð¸Ð½Ð°Ñ Ñ Ð°Ð²Ð³ÑƒÑÑ‚Ð°; Ð² Ð´ÐµÐºÐ°Ð±Ñ€Ðµ Ð½Ð¸Ð¶Ð½ÑÑ Ð»ÐµÑ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð° Ð½Ð°Ñ…Ð¾Ð´Ð¸Ñ‚ÑÑ Ð² Ð¾Ð±Ð»Ð°ÑÑ‚Ð¸ Ð½Ð¸Ð¶Ðµ â€“83Â°Ð¡. Ð˜Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² ÑÑ‚ÐµÐ¿ÐµÐ½Ð¸ Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð·Ð¾Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ð¾ÑÑ‚Ð¸ Ñ‚ÐµÑÐ½Ð¾ ÑÐ²ÑÐ·Ð°Ð½Ñ‹ Ñ ÑÐµÐ·Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸ÑÐ¼Ð¸ Ð² Ð°ÐºÑ‚Ð¸Ð²Ð½Ð¾ÑÑ‚Ð¸ Ð¸ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¸ Ð»ÑŒÐ´Ð¾Ð½ÑƒÐºÐ»ÐµÐ°Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¾Ð², Ð° Ñ‚Ð°ÐºÐ¶Ðµ Ð¿Ð¾Ð»Ð¸Ð¾Ð»Ð¾Ð². Ð¡Ñ‚Ñ€Ð°Ñ‚ÐµÐ³Ñ–Ñ Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¾ÑÑ‚Ñ–Ð¹ÐºÐ¾ÑÑ‚Ñ– Upis ceramboides (Coleoptera: Tenebrionidae) Ð·Ð°ÑÐ½Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð° Ð½Ð° Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ð¾ÑÑ‚Ñ– Ð´Ð¾ Ð·Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð·Ð°Ð½Ð½Ñ, ÑÐºÐ° Ð´Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»ÑÑ” Ð´Ð°Ð½Ð¾Ð¼Ñƒ Ð²Ð¸Ð´Ñƒ Ð¼ÐµÑˆÐºÐ°Ñ‚Ð¸ Ð² ÐµÐºÑÑ‚Ñ€ÐµÐ¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾ Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¼Ñƒ ÐºÐ»Ñ–Ð¼Ð°Ñ‚Ñ– Ð¯ÐºÑƒÑ‚Ñ–Ñ—. ÐœÐ¾Ñ€Ð¾Ð·Ð¾Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ñ–ÑÑ‚ÑŒ Ð·ÑƒÐ¼Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð° Ð½Ð°ÑÐ²Ð½Ñ–ÑÑ‚ÑŽ Ð»ÑŒÐ¾Ð´Ð¾Ð½ÑƒÐºÐ»ÐµÑŽÑŽÑ‡Ð¸Ñ… Ð±Ñ–Ð»ÐºÑ–Ð² Ñƒ Ð³ÐµÐ¼Ð¾Ð»Ñ–Ð¼Ñ„Ñ–, Ð»ÑŒÐ¾Ð´Ð¾Ð½ÑƒÐºÐ»ÑŽÑŽÑ‡Ð¸Ð¹ Ð¿Ð¾Ñ‚ÐµÐ½Ñ†Ñ–Ð°Ð» ÑÐºÐ¸Ñ… Ð¼Ð°ÐºÑÐ¸Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¸Ð¹ Ñƒ Ð·Ð¸Ð¼Ð¾Ð²Ð¸Ð¹ Ð¿ÐµÑ€Ñ–Ð¾Ð´. Ð¡ÐµÐ·Ð¾Ð½Ð½Ñ– Ð·Ð¼Ñ–Ð½Ð¸ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ñ— Ð¿Ð¾Ð»Ñ–Ð¾Ð»Ñ–Ð² Ñƒ Ð³ÐµÐ¼Ð¾Ð»Ñ–Ð¼Ñ„Ñ– Ð²Ð¿Ð»Ð¸Ð²Ð°ÑŽÑ‚ÑŒ Ð½Ð° Ð²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡Ð¸Ð½Ñƒ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð¸ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ, ÑÐºÐ° Ð²Ð¸Ñ‰Ð° Ð²ÐµÑÐ½Ð¾ÑŽ, Ð½Ñ–Ð¶ Ð² Ð·Ð¸Ð¼Ð¾Ð²Ð¸Ð¹ Ð¿ÐµÑ€Ñ–Ð¾Ð´. Ð’Ð»Ñ–Ñ‚ÐºÑƒ Ð¶ÑƒÐºÐ¸ Ñ‡ÑƒÑ‚Ð»Ð¸Ð²Ñ– Ð´Ð¾ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€ Ð½Ð¸Ð¶Ñ‡Ðµ Ñ—Ñ…Ð½Ñ–Ñ… Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ (â€“7,3Â°Ð¡), Ð°Ð»Ðµ Ñ—Ñ… Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ñ–ÑÑ‚ÑŒ Ð´Ð¾ Ð·Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð·Ð°Ð½Ð½Ñ Ð·Ñ€Ð¾ÑÑ‚Ð°Ñ” Ð½Ð° Ð¿Ñ€Ð¾Ñ‚ÑÐ·Ñ– Ð¾ÑÐµÐ½Ñ–, Ð¿Ð¾Ñ‡Ð¸Ð½Ð°ÑŽÑ‡Ð¸ Ð· ÑÐµÑ€Ð¿Ð½Ñ; Ñƒ ÑÑ–Ñ‡Ð½Ñ– Ð½Ð¸Ð¶Ð½Ñ Ð»ÐµÑ‚Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð° Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð° Ð·Ð½Ð°Ñ…Ð¾Ð´Ð¸Ñ‚ÑŒÑÑ Ð² Ð¼ÐµÐ¶Ð°Ñ… Ð½Ð¸Ð¶Ñ‡Ðµ â€“83Â°Ð¡. Ð—Ð¼Ñ–Ð½Ð¸ Ð² ÑÑ‚ÑƒÐ¿ÐµÐ½Ñ– Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð·Ð¾Ñ‚Ð¾Ð»ÐµÑ€Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ð¾ÑÑ‚Ñ– Ñ‚Ñ–ÑÐ½Ð¾ Ð¿Ð¾Ð²'ÑÐ·Ð°Ð½Ñ– Ð· ÑÐµÐ·Ð¾Ð½Ð½Ð¸Ð¼Ð¸ Ð·Ð¼Ñ–Ð½Ð°Ð¼Ð¸ Ð² Ð°ÐºÑ‚Ð¸Ð²Ð½Ð¾ÑÑ‚Ñ– Ñ‚Ð° ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ñ— Ð»ÑŒÐ¾Ð´Ð¾Ð½ÑƒÐºÐ»ÐµÐ°Ñ‚Ð¾Ñ€Ñ–Ð², Ð° Ñ‚Ð°ÐºÐ¾Ð¶ Ð¿Ð¾Ð»Ñ–Ð¾Ð»Ñ–Ð².