Тихоходки — одно из самых очаровательных существ на Земле и, теперь уже, на Луне. В 2019 году израильский космический корабль Берешит потерпел крушение на Луне, выронив тысячи обезвоженных тихоходок, которые ученые загрузили на посадочный модуль (вместе с образцами ДНК человека).
Тихоходки находились в форме "бочки", в состоянии покоя, когда они съеживались в шар, изгоняли большую часть воды из своего тела и снижали свой метаболизм за счет криптобиоза, пока не попали в среду, лучше подходящую для поддержания жизни. Так они могут существовать десятилетиями. Кроме того, они довольно выносливы и могут выдерживать даже самые суровые условия, включая отрицательные температуры, и, знаете ли, аварийные приземления на Луну.
Наш мир полон сюрпризов и таит множество тайн, но сегодня мы расскажем вам о 6 интересных фактах об этих, практически не убиваемых, существах.
Тихоходки есть везде
Тихоходки — класс микроскопических животных с восемью конечностями и странным, похожим на пришельцев поведением. Сотни их видов обитают на семи континентах, от самых высоких гор до самых низких уровней моря. Многие виды тихоходок живут в воде, но на суше их можно встретить почти везде, где есть мох или лишайник.
В 2007 году ученые обнаружили, что эти микроскопические существа могут выдерживать длительное пребывание в холодном, облучаемом вакууме космического пространства. Европейская группа исследователей отправила группу живых тихоходок на орбиту Земли за пределами ракеты FOTON-M3 в течение 10 дней. Когда водяные медведи вернулись на Землю, ученые обнаружили, что 68 процентов из них пережили испытания.
Хотя тихоходки уникальны по своей способности выживать в космосе, нет никаких оснований полагать, что они эволюционировали по этой причине, или, что они имеют внеземное происхождение. Скорее, способность тихоходок к выживанию в космосе является результатом странной реакции, которую они развили, чтобы преодолеть опасную для жизни земную проблему: нехватку воды.
Тихоходок, обитающих на суше, можно встретить в некоторых из самых засушливых мест на Земле. Тем не менее, это технически водные существа, которым требуется тонкий слой воды, чтобы делать что угодно, включая питание, размножение или передвижение. Без воды они такие же живые, как дельфин, выброшенный на берег.
Но обитающие на суше тихоходки нашли причудливое решение проблемы засухи : когда их среда высыхает, они тоже. Тихоходки войдут в состояние, называемое высыханием, при котором они сморщиваются, теряя почти три процента воды в своем теле и замедляя свой метаболизм до поразительных 0,01 процента от его нормальной скорости. В этом состоянии тихоходка просто остается, ничего не делая, пока снова не залит водой. Когда это происходит, существо возвращается к жизни, как смоченная губка, и продолжает двигаться вперед, как ни в чем не бывало.
Что еще более удивительно, так это то, что тихоходки могут выжить в этом странном состоянии более десяти лет. Исследователи полагают, что некоторые виды тихоходок могут даже пережить высыхание до столетия. Тем не менее, средняя продолжительность жизни тихоходок (постоянно гидратированных) редко превышает несколько месяцев.
Тихоходки видят, но не различают цвета
Новое исследование сообщает, что маленькие создания не обладают теми же опсинами (светочувствительные, фотовочувствительные белка), как животные, которые используют свои глаза, для различения цветов и очертаний. Один из видов тихоходок (Ramazzottius Varornatus ).который был проанализирован в этом исследовании не имел глаз, но создавал активные опсины.
У другого вида (Hypsibius instanceplaris) действительно были глаза, но их опсины не реагировали на световые раздражители — необходимая особенность для цветного зрения. Технически все еще возможно, что тихоходки могут видеть какой-то цвет, но более вероятно, что они видят вещи в черно-белом цвете. В конце концов, их глаза очень просты. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как работает их зрение.
Тихоходки могут выжить в самых суровых атмосферных условиях
В высохшем состоянии тихоходка до абсурда устойчива. Лабораторные испытания показали, что тихоходки могут выдерживать как абсолютный вакуум, так и сильное давление, более чем в пять раз тяжелее, чем обитатели глубочайшего океана. Даже температуры до 300 градусов по Фаренгейту и до -458 градусов по Фаренгейту (чуть выше абсолютного нуля) не могут убить это существо.
Но точный источник их устойчивости остается загадкой. В общем, мы очень мало знаем о том, как функционирует этот вид, особенно когда мы говорим о молекулярном уровне. Есть подсказки. Ученые выяснили, что, когда тихоходка входит в свое высушенное состояние: она заменяет часть своего клеточного содержимого на молекулу сахара, называемую трегалозой.
Исследователи полагают, что эта молекула трегалозы не только заменяет воду, но также в некоторых случаях может физически ограничивать оставшиеся молекулы воды, препятствуя их быстрому расширению при столкновении с горячими и холодными температурами. Это важно, потому что расширение молекул воды (например, то, что происходит при обморожении) может означать мгновенную гибель клеток для большинства животных.
Тихоходки не боятся космического излучения
Космос смертоносен, и не только из-за отсутствия кислорода. За пределами нашей защитной атмосферы существует смертельная радиация, вызванная далекими сверхновыми, нашим Солнцем и другими источниками. Космическое излучение представляет собой вредные заряженные частицы, которые могут внедряться в тело животных, разрывая молекулы и повреждая ДНК быстрее, чем ее можно восстановить.
Но и здесь тихоходка кажется странным образом подготовленной к жизни в космосе. Одна из самых больших проблем с радиацией для астронавтов (и тихоходок, летящих в космос) — это набор молекул, называемых активными формами кислорода. Ионизирующее излучение проникает в тело и проникает в заблудшие молекулы, содержащие кислород. Проще говоря, эти недавно облученные молекулы затем перемещаются по телу, причиняя всевозможные повреждения.
Тихоходки в своем обезвоженном состоянии вырабатывают ненормальное количество антиоксидантов (да, они действительно существуют за пределами мира здорового питания), которые эффективно нейтрализуют эти блуждающие, злые реактивные формы кислорода. Отчасти из-за этого таланта тихоходки, как было установлено, выдерживают более высокие дозы радиации с гораздо большим успехом, чем исследователи могли бы в противном случае полагать.
Причина, по которой тихоходки эволюционировали, чтобы выжить при высоких дозах радиации, также остается загадкой. Возможно, тихоходки эволюционировали, чтобы быть унесенными ветром и выжить в земной атмосфере, что объясняет не только их выносливость, но и то, почему они встречаются по всему миру.
У них есть слабости
Согласно исследованию, тихоходки не могут справиться с одной проблемой — с высокими температурами в течение длительного периода времени. Опыты показали, что ахиллесова пята, зависящая от температуры, распространяется и на периоды, когда тихоходки находятся в своем защитном состоянии.
Исследователи изучили Ramazzottius varieornatus, вид тихоходок в состоянии "консервации", и отметили, что почти 50 процентов существ, подвергшихся воздействию 181 градуса по Фаренгейту в течение часа, погибли. Активным тихоходкам, то есть тем, кто не в состоянии туннеля, было еще хуже. Эти температурные эксперименты показывают, что с течением времени большинство тихоходок могут приспособиться к резким колебаниям температуры: тихоходки, у которых был час на акклиматизацию к сильной жаре, столкнулись с более высокими показателями смертности по сравнению с теми, у кого были полные 24 часа.
Так что это значит для нас? Если бы люди могли воспроизвести криптобиоз так, как это делают тихоходки, мы бы жили намного дольше. По словам Качмарека, когда тихоходка входит в состояние "куклы", она не стареет. Он переходит в спячку в возрасте одного месяца и может проснуться спустя годы, оставаясь биологически того же возраста.
У тихоходок шипастые яйца
Недавно загадочные, похожие на пришельцев существа поставили ученых перед еще одним интересным вопросом: что случилось с недавно обнаруженным видом тихоходок, который может откладывать яйца с шипами?
В июньской статье 2020 года, опубликованной в Scientific Reports, ученые показывают, что новый вид Dactylobiotus ovimutans демонстрирует ряд морфологий яичной скорлупы, несмотря на то, что популяция культивировалась в контролируемых лабораторных условиях.
Исследователи полагают, что "эпигенетический фактор" может быть причиной ряда форм и особенностей яиц D.ovimutans. Но загадка все еще остается загадкой: почему D.ovimutans обратились к эпигенетике (активация/деактивация генов, которая не влияет на последовательность ДНК организма), в отношении своего потомства?
