Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого
Шрифт:
Адриан ДжеффеНоридж, Норфолк, Великобритания
«Почему у собак черные носы?»
У подавляющего большинства собак действительно черные носы, но не у всех. Носы собак таких пород, как выжлец ивеймарская гончая, по цвету подходят к шерсти — рыжей и серебристой соответственно, у щенков многих пород носы поначалу бывают розовыми и
Черный цвет защищает носы собак от солнечных ожогов. Остальное тело защищено шерстью, а носы, будь они светлыми, целыми днями были бы открыты солнечным лучам. Собакам с розовыми носами, бесшерстным породам и собакам с очень редкой шерстью на ушах требуется защита от солнца, как и людям на открытом воздухе, иначе собаки рискуют получить ожоги или заболеть раком.
Вдобавок многие собаководы давно решили, что для большинства пород единственный приемлемый цвет носа — черный. Это решение было принято в основном из эстетических соображений, однако оно до сих пор действует в качестве критерия отбора для заводчиков породистых собак. Таким образом человек руководит процессом эволюции, в котором уже давно наметилась естественная тенденция к преобладанию черных носов.
Джулия ЭккларТраффорд, Пенсильвания, США
Черная кожа собачьего носа содержит пигмент меланин в его темно-коричневой и черной эумеланиновой формах. Клетки меланоциты, которые вырабатывают пигмент, хранят его в клетках кожи, под воздействием солнца темнеющей еще сильнее. Меланин в клетках кожи защищает клеточную ДНК от мутаций, вызванных ультрафиолетовым излучением солнца.
Джон РичфилдСомерсет Уэст, Южная Африка
4. Еда и напитки
«В холодильнике кожура бананов темнеет быстрее, чем в обычном помещении, но сами плоды остаются вполне съедобным. Я думал, они темнеют от окисления, но тогда почему в холоде оно происходит быстрее?»
Я не рекомендовал бы хранить бананы в холодильнике. Как у всех живых организмов, плотность клеточных оболочек бананов приспособлена к тому, чтобы соответствовать нормальной для бананов температуре. Это достигается путем варьирования количества ненасыщенных жирных кислот в липидах оболочек: чем холоднее банан, тем выше содержание ненасыщенной жирной кислоты и тем более оболочка подвержена порче при данной температуре. Если переохладить плод, клеточные оболочки просто станут лишком вязкими и утратят способность отделять друг от друга клетки и их компоненты. Следовательно, ферменты и субстраты, которые в обычном состоянии разделены, перемешаются.
Вне холодильника перезрелый плод темнеет по тем же причинам, но в этом случае распад оболочек происходит в процессе общего старения растительной ткани. Повреждения, вызванные хранением в холоде фруктов, предназначенных на продажу, представляют серьезную проблему для экспортеров тропических плодов, в то время как фрукты умеренного
Алистер МакдугалИнститут пищевых исследований, Норидж, Норфолк, Великобритания
Многие фрукты в холодильнике хранятся дольше, но большинству тропических и субтропических плодов, особенно бананам, холод вреден. Идеальная температура для бананов 13,3 °C. При температуре ниже 10 °C банан портится быстрее из-за выделения ферментов, кожура может почернеть за одну ночь, мякоть и кожура размягчаются. Вытекание ферментов из клеточных хранилищ вызвано увеличением проницаемости клеточных оболочек. Процесс регулирует этиленовый газ: он управляет созреванием, реакцией на холод и на нападение паразитов.
Два фермента, вызывающих распад основных полимеров, отвечающих за клеточную структуру растения, — целлюлаза и пектинэстераза. Под их воздействием распадаются целлюлоза и пектин соответственно. При размягчении мякоти банана происходит также распад крахмалов под воздействием ферментов типа амилазы.
Почернение кожуры вызывает еще один фермент — полифенилоксидаза (ПФО). Это кислородозависимый фермент, который полимеризует естественные фенолы банановой кожуры, превращая их в полифенолы, сходные по структуре с меланином, образующимся в загоревшей на солнце человеческой коже.
Кислота ингибирует ПФО, именно поэтому яблокам не дают темнеть, сбрызгивая их лимонным соком. У бананов низкая кислотность, возможно, поэтому они темнеют так быстро. И наконец, потемнение кожуры можно замедлить, если покрыть банан воском, препятствующим проникновению в ткани кислорода.
М. В. УэрингБрейнтри, Эссекс, Великобритания
В дополнение к предыдущему ответу: да, потемнение — реакция окисления. Да, она начинается при охлаждении. Но пониженная температура не ускоряет реакцию окисления у бананов.
Бананы любят жаркий климат, оболочки их клеток повреждаются при хранении в холодильнике. Повреждение оболочек вызывает утечку таких фенольных аминов, как допамин, который обычно присутствует в вакуолях клеток кожуры банана, и реакцию этих аминов с окисляющими ферментами (ПФО). Затем допамин может окислиться под воздействием атмосферного кислорода, образуются бурые полимеры, служащие защитным барьером. Начавшуюся из-за повреждения охлажденных оболочек реакцию потемнения может ускорить тепло.
В порядке эксперимента положите банановую кожуру в холодильник на несколько часов. Она останется светлой, потому что, несмотря на разрушение клеточных оболочек от мороза, оксидаза при таких низких температурах не действует. Затем дайте кожуре полежать всю ночь при комнатной температуре: поскольку допамин окислится, кожура станет угольно-черной. Контрольную кожуру храните всю ночь при комнатной температуре: она останется светлой, потому что оболочки вакуолей не пострадают.
Стивен ФрайУниверситет Эдинбурга, Великобритания