Frost og kulde er en meget betydningsfuld del af klimaet i tempererede og arktiske egne, og dyr og planters udbredelse er i høj grad bestemt af deres evne til at overleve koldt klima. For at overleve frost har vekselvarme dyr fra kolde egne, hvis kropstemperatur følger omgivelsernes, udviklet flere forskellige fysiologiske og adfærdsmæssige strategier. Blandt de dyr, som er kuldetolerante, findes der især én bemærkelsesværdig strategi, nemlig evnen til at tåle intern isdannelse – altså at kroppens væsker fryser til is. Der findes mange forskellige frysetolerante dyr, men her beskrives et ganske specielt eksempel: frysetolerante regnorme.

De fleste regnorme kan ikke tåle kulde, og undgår frost ved at bevæge sig ned til dybere og varmere jordlag om vinteren. Men i koldere områder findes der arter af regnorme som har en meget veludviklet frysetolerance, og som kan tåle nedfrysning i mange måneder ved temperaturer helt ned til -30ºC. En af disse arter er ganske almindelig i Danmark (se billedet), og er særlig interessant, fordi dens frysetolerance hænger tæt sammen med dens regulering af blodsukkeret.

Regnorme benytter, i øvrigt ligesom alle pattedyr, glukose som det primære blodsukker, det vil sige det sukkerstof som kan oplagres som glykogen og frigives til blodet, når der er brug for brændstof til cellernes forbrænding. Når regnormen udsættes for frost sker der en meget hurtig omdannelse af glykogen til glukose, som kan optræde i koncentrationer flere hundrede gange højere end normalt. Indholdet af sukker i disse regnorme er om vinteren helt oppe på 30 gram per liter væske. Det er nok til at de vil smage sødt, hvis man spiste dem! Glukosen gavner regnormen på flere måder. For det første kan store mængder glukose nedsætte frysepunktet af regnormens kropsvæske, akkurat som man nedsætter frysepunktet af kølervæsken på en bil om vinteren ved at tilsætte frostvæske. Det betyder, at der dannes mindre is i dyret; for meget is kan nemlig godt være skadeligt selvom dyret er frysetolerant. For det andet, vil regnormen, selvom den er stivfrossen, stadig have brug for energi til cellernes forbrænding. Men fordi ormen er helt frossen, kan der hverken transporteres ilt eller næringsstoffer rundt med blodet. Glukosen, som blev fordelt til alle væv tidligt i fryseprocessen, er en god energikilde til iltfri forbrænding, det er samme proces som vi kender fra gærcellers omdannelse af sukker til alkohol under vinproduktion.

Gennem evolutionen har frysetolerante regnorme ændret den måde, som glukose ellers bruges og forbrændes i næsten alle dyr. De dyr, som ikke er tilpasset kulde, regulerer hele tiden glukosekoncentrationen på et lavt niveau. De frysetolerante regnorme har ændret lidt på de enzymsystemer, der styrer forbrændingen af glukose, så de kan opnå meget høje koncentrationer. Som i så mange andre tilfælde gennem evolutionen, er der altså i høj grad tale om genbrug: ét enzymsystem, der er udviklet til at gemme og danne energi (i form af glukose) er blevet modificeret ganske lidt, så det kan tjene et andet formål, nemlig at overleve kolde vintre.

Skrevet af Martin Holmstrup