Niesamowita Tardigrade - najtwardsza znana istota na Ziemi i poza nią

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Z pewnością jest to dzieło fantastyki naukowej: niezwykła istota przybywa na Ziemię, która może wytrzymać kręty szereg warunków: gotowanie, zamrażanie, ogromne ciśnienie atmosferyczne, prawie całkowite odwodnienie i ekspozycja na ogromne ilości promieniowania jonizującego. Chociaż wielu żartuje, że "karaluchy byłyby jedyną rzeczą, która przetrwałaby ekstremalną globalną wojnę nuklearną", w rzeczywistości karaluchy by tego nie zrobiły. Te stworzenia by to zrobiły. Są również jedyną formą życia, o której wiadomo, że jest w stanie przetrwać prawie pustą przestrzeń przez dłuższy czas. (Uwaga: ludzie mogą faktycznie przetrwać prawie próżnię przestrzeni przez około 90 sekund bez długotrwałego uszkodzenia, ale nie mamy nic na tym stworzeniu.) Mogą spać w stanie uśpienia przez 10-100 lat, a następnie wrócić do życia z kroplą wody. Jeśli chodzi o trwałość, nic na Ziemi nie może się równać z prawdziwym "Niedźwiedziem Wodnym" - maleńkim stworzeniem wielkości ziarenka piasku (o długości około milimetra), który jest często uznawany za najtwardsze stworzenie na Ziemi.

Istnieje ponad 1000 znanych gatunków Niedźwiedzi Wodnych (nazwanych tak, ponieważ kiedy chodzą, ich chód przypomina trochę pulchne małe niedźwiedzie biegnące wzdłuż ośmiu nóg). Znane również jako "tardigrades" (od łacińskiego "tardigradus", co znaczy "slow walker"), rozwijają się w najbardziej ekstremalnych środowiskach w każdym zakątku Ziemi - od równika po regiony polarne - lasy, bagna, pustynie, tundry, góry, lodowce, gorące źródła - od najwyższego punktu na Ziemi, wzdłuż górskiego łańcucha Himalajów, do najgłębszych części morza, są tam tardigrade. Mniej ekscytująco, można je również znaleźć na swoim podwórku, gdzie zwykle można je znaleźć we wspólnym mchu, porostach i paprocie, żywiąc się naturalnymi odkładami w zaroślach.

Chociaż społeczność naukowa od dawna wiedziała o tardigradach (od 1773 r.), To wciąż pozostaje zagadką, jak radzą sobie z niesamowitym wyczynem kryptobiozy, czyli prawie całkowicie zatrzymują procesy metaboliczne, tracąc do 97% -99 % ich całkowitej wilgotności. Kiedy ponownie napotykają na wodę, ożywiają się, a obecny zapis trwa 120 lat, aby odnowić życie (chociaż to konkretne stworzenie po prostu nieco się poruszyło, a potem umarło, gdy się ożywiło, ale kiedy udajemy się na takie przęsła, jak 10 lat, większość tardigradów jest w stanie całkowicie reanimować bez problemu.)

Jednym z kluczy do sukcesu tej odpornej istoty wydaje się być obecność cukru komórkowego zwanego trehalozą, który zachowuje membrany, które formują ich ciała. Chociaż nie jest to odpowiedź na ludzką, zawieszoną animację, naukowcy patrzą na trehalozę jako realistyczny sposób na zachowanie ludzkich jaj podczas zamrażania w celu późniejszego zapłodnienia.

W każdym razie, gdy wyschnięcia tardigradów wysychają, stają się "tuns", małymi kapsułkami, które są łatwo transportowane i rozprowadzane po Ziemi przez wiatr, oceany lub w jelitach zwierzęcia. (Tak, czasem też mogą przetrwać.) Poza swoimi zdolnościami odwodnienia, te małe stworzenia mogą przez pewien czas bez tlenu również wytrzymać temperatury od poziomu powyżej temperatury wrzenia do niemal absolutnego zera. (Wykazano, że mogą przetrwać nawet 1 stopień powyżej zera bezwzględnego przez kilka minut).

Nie wystarczająco dla ciebie? Tardigrad może również przetrwać nawet 5000 szarych lub 500 000 rad promieniowania jonizującego, chociaż wydaje się, że ponad 100 000 radów nadaje im sterylność. Dla porównania, ludzie umierają wokół "zaledwie" 1000-2 000 radów i będą odczuwać znaczne uszkodzenia, a znacznie mniej.

Aby przetestować niesamowite zdolności Tardigrade, w 2007 r. Europejska Agencja Kosmiczna uruchomiła sondę kosmiczną FOTON-M3, kierując kapsułę pełną naukowych eksperymentów do niebios. Jego poddani obejmowali żywych tardigrad, którzy powracali z kosmosu po orbitowaniu wokół Ziemi przez 12 dni, cały czas poddawani niemal pustce przestrzeni i pełnym widmom śmiertelnego promieniowania słonecznego i kosmicznego. Jak utrzymały się Water Bears? Nie stanowi to problemu dla dużej części z nich. Około 68% z nich było w porządku i trzymało się amblin raz na Ziemi. Dla odniesienia, oprócz przetrwania w pobliżu próżni kosmicznej, niektóre gatunki tardigrade mogą również wytrzymać do 6000 razy ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza. To około 6 razy więcej ciśnienia niż w najgłębszym punkcie oceanu. Ja, na przykład, witam naszych nowych panów z tardigrady.

Dodatkowe fakty:

Jeśli więc tardigrade jest tak odporny, dlaczego nie wszystko na planecie jest pokryte grubą warstwą? Okazuje się, że naturalna długość życia w tardigradzie wynosi około roku, chyba że są odwodnione. W tym przypadku oczywiście rekord ma obecnie około 120 lat, jak wymieniono powyżej.
Kiedy tardigrade wynurza się z jaja, w rzeczywistości ma wszystkie komórki dorosłe i nie rośnie pod względem liczby komórek. Zwiększa się jednak rozmiar poszczególnych komórek.
Ponieważ ich odporność jest niezniszczalna, zdolność tego małego niedźwiedzia do przetrwania poza ziemską atmosferą zachęca do spekulacji, że mogliby potencjalnie pochodzić z kosmosu, wiary znanej jako transpermia. Jakkolwiek by nie było, pierwsza znana tardigrada pojawiła się na Ziemi około 530 milionów lat temu.
Większość stardigradów spożywa materię roślinną i bakterie, chociaż niektóre żerują na nicieniach (maleńkich robakach) lub innych stworach, żerując wokół swoim chwiejnym chodem.
Mimo że tardigrade składają się zazwyczaj z samców i samic, niektóre gatunki zostały określone jako partenogenne (forma rozmnażania bezpłciowego) lub nawet hermafrodytyczne. Strategie przetrwania i adaptacji tardigrady są tak skuteczne, że nie powinno dziwić, że ich metoda kojarzenia jest równie skuteczna. U większości obserwowanych gatunków, gdy samica moltuje, pozostawia jaja w skórze odlanej, po czym samiec zapładnia je plemnikiem, a następnie leniwi na swojej drodze.
Czy chcesz zobaczyć Wodnego Niedźwiedzia dla siebie? A może Twoje dziecko jest na rynku niesamowitego projektu naukowego? Masz szczęście, bo każdy, kto ma mikroskop, może obserwować zachowanie kryminalne z bliska i osobiste. Po prostu znajdź kawałek mchu, namocz go w jakiejś źródlanej wodzie w szalce Petriego i zobacz, czy potrafisz dostrzec tardżę wśród stworzeń, które zaczynają ożywiać pole widzenia twojego pola widzenia.