Snöflugan räds inte en vargavinter med snö och isande kyla. Insekten har utvecklat flera strategier för att överleva i minusgrader och kan producera egen värme, visar en studie vid Lunds universitet. Upptäckten ger ny förståelse för hur liv kan fungera i extrema miljöer.
Snöflugan är en speciell harkrank som är aktiv mitt i vintern. Den rör sig på snö vid temperaturer mellan noll och minus sju grader. För de flesta insekter innebär sådan kyla en säker död. Men snöflugan har utvecklat avancerade biologiska anpassningar som gör det möjligt att inte bara överleva – utan också vara aktiv när andra arter går i dvala.
– I stället för att undvika kylan söker snöflugan upp den. Den lever verkligen på gränsen för vad som är biologiskt möjligt, säger Marcus Stensmyr, biologiforskare vid Lunds universitet, i ett pressmeddelande.
Fixar egen värme
En ny studie visar att snöflugan använder flera strategier för att klara kylan. Den producerar antifrysproteiner som hindrar iskristaller från att växa och skada cellerna – en mekanism som annars främst är känd från arktiska fiskar. Samtidigt kan insekten generera korta värmepulser i kroppen och därigenom tillfälligt höja sin kroppstemperatur när omgivningen snabbt blir kallare.
– Det är mycket ovanligt att insekter kan producera egen värme. Här ser vi något som liknar de mekanismer som däggdjur använder, men i en liten, kallblodig insekt, säger Marcus Stensmyr.
Klarar smärta vid låg temperatur
Forskningen visar också att snöflugan är mindre känslig för den smärta som normalt uppstår vid extrem kyla. Det beror på att en viktig köld- och smärtreceptor är betydligt mindre känslig än hos exempelvis bananflugor och myggor. Det gör att snöflugan kan fungera i temperaturer som annars skulle vara förlamande.
För att förstå anpassningarna hos snöflugan har forskarna kartlagt snöflugans arvsmassa på kromosomnivå. Analysen visar en rad ovanliga gener, som bland annat är kopplade till värmeproduktion och antifrysproteiner.
– Evolutionen har alltså skapat en mystisk vinterakrobat som i gränslandet mellan liv och död trotsar både kung Bore och fimbulvintern, säger Marcus Stensmyr.
Kan bidra till skydd mot köldskador
Studien ger nya svar på en grundläggande fråga inom biologin, nämligen hur små organismer utan egen temperaturreglering kan överleva i extrema klimat. Fynden kan på sikt bidra till utveckling av metoder för att skydda celler, vävnader och material mot köldskador.
– Det här är bara början. När vi nu förstår att naturen redan har löst problemet med att fungera vid fryspunkten, öppnar det för helt nya sätt att tänka kring allt från medicinsk nedkylning till hållbara material i ett kallare klimat. Snöflugan visar att gränsen för liv inte är där vi trodde – den är där vi ännu inte har letat, säger Marcus Stensmyr.
Studien har gjorts av forskare vid Lunds universitet och Northwestern University i USA i samarbete med flera internationella lärosäten.
Vetenskaplig artikel:
Coordinated molecular and physiological adaptations enable activity at sub-freezing temperatures in the snow fly Chionea alexandriana, Current Biology.
