De ser ut som mikrobjørner og vil overleve selv i verdensrommet: biolog Denis Tumanov snakket om tardigrader

Tardigrader er mikroskopiske dyr. De har en gjennomskinnelig kropp, men skallet deres kan males i lyse farger, med striper eller ruter. De er veldig seige: tardigrader ble skutt fra en kanon, og de døde ikke. På forumet "Forskere mot myter" biolog Denis Tumanov fortalte, hva er hemmeligheten til disse "nanobjørnene". Arrangører av forumet ANTROPOGENESIS.RU la ut et opptak av foredraget hans på YouTube-kanal forum.

Hvem er tardigradene

De er mikroskopiske dyr. Den vanlige lengden på en tardigrad er omtrent 0,5 millimeter, det vil si 500-600 mikron. Men det er også ganske smuler som måler 50 mikron, og kjemper på opptil 1,2 millimeter lange. Det antas at tardigrader ble dannet under den kambriske eller prekambriske perioden og ikke har endret seg mye siden den gang.

Kroppen deres består alltid av fire hovedsegmenter pluss hodeseksjonen. Hvert kroppssegment har to ben. Små, som utvekster, tuberkler, ender de i klør. Noen marine tardigrader har imidlertid fire fingre i stedet for klør på tuppen av potene. Dette er overraskende, fordi, som forskerne trodde, bare virveldyr har fingre. Og, som det viser seg, noen av tardigradene.

Inne er dyrene ordnet veldig enkelt. Fordøyelsesrøret passerer gjennom alle segmenter uten noen forgreninger. Over den er den sakkulære gonaden.

Nervesystemet til tardigraden er den supraøsofageale ganglion i hodeseksjonen pluss nerveganglioner - en i hvert segment. Sistnevnte forbinder de langsgående leddbåndene. Ganglion kalles noen ganger hjerne. Tardigrade muskler er individuelle muskelceller. De trekker seg sammen og dyret beveger seg.

I deler av stammen kan man se individuelle fettceller. De er tydelig synlige under et mikroskop, fordi kroppen til skapningen er gjennomskinnelig, og cellene er tette.

Og det er det. Tardigrader har ikke luftveier eller utskillelsessystem. Oksygenmetning skjer ved diffusjon, metabolske produkter skilles ut direkte gjennom overflaten av kroppen.

Hva er uvanlig med tardigrader

Ved første øyekast kan en så enkel organisme neppe overraske forskere. Men tardigradene lyktes.

De bor overalt hvor det er vann.

Tardigrader kan finnes i alle vannforekomster og på land, der det er nok fuktighet. De lever i ferskvannssjøer, elver og bekker - dype og svært grunne. Og selv der bare spray når.

Det finnes mange typer marine tardigrader - de skiller seg i utseende fra ferskvann og trives i saltvann. Slike dyr ble funnet på flere kilometers dyp, og de føltes bra under et tykt lag med vann. Det er vanskelig å finne reservoarer hvor disse skapningene ikke kan leve.

Men mest av alle disse dyrene finnes i moser, lav, nedfallne blader. Hvis du går i skogen, og under føttene mose - med en sannsynlighet på 90 % er det tardigrader der. Selv om det ikke har regnet på lenge og mosen har tørket opp.

Men hjemme eller i et universitetsauditorium vil vi neppe kunne finne minst én tardigrad. Sannsynligheten for et slikt funn er uansett svært lav.

De kan stoppe alle livsprosesser for en stund

Under ugunstige forhold - for eksempel når det ikke er nok fuktighet rundt, kan tardigraden stoppe metabolske prosesser. Dyret går inn i tilstanden kryptobiose. Det vil si en reversibel opphør av vital aktivitet.

Tardigrades er dyr med det bredeste spekteret av kryptobiosetilstander. De kan fryse og overleve ekstrem kulde, og deretter tine og føles bra. Blås opp som en ballong, og tål oksygenmangelen trygt. Å danne en sterk kutikula sarkofag, bestående av to lag, og vente ut andre farer i den.

Men den mest kjente typen kryptobiose av tardigrader er anhydrobiose. Når det er mindre fuktighet rundt, forbereder tardigraden seg på en tørkeperiode. Det tørker gradvis, trinn for trinn, opp. Dette er en kompleks prosess: de indre organene er ordnet i en viss rekkefølge, kutikulaen er lagt på en spesiell måte. Og så kan det uttørkede dyret rolig vente på at regnet skal komme igjen eller at det uttørkede reservoaret fylles opp.

Utad ser de ut som små bjørner.

Ja, tardigrader blir faktisk noen ganger referert til som nanobjørner.

Faktisk kan disse dyrene se helt annerledes ut. For eksempel, hos noen arter, vises membraner mellom bena. Andre vokser hele klynger av flyter, og forskere forstår ennå ikke hvorfor tardigrader trenger denne skjønnheten. Spise maritime arter som ser ut som blomster. Samtidig er den grunnleggende strukturen til dyrets kropp uendret: fire segmenter av kroppen, en hodeseksjon og poter.

Men de fleste landboende tardigrader ser virkelig ut som skogsbjørner. For første gang ble dette mikrodyret beskrevet og skissert av den tyske forskeren Götze i 1773. Han kalte ham en liten vannbjørn. Moderne fotografier tatt med et elektronmikroskop fremkaller også lignende assosiasjoner.

Er det sant at tardigrader lever opptil 100 år og dør ikke selv i verdensrommet

Det er mange rundt disse dyrene. myter. For eksempel sier de at en tardigrade lett kan leve i et århundre, eller enda mer. Eller slå seg ned på månen og ikke lide av stråling og temperaturendringer. La oss prøve å skille fiksjonen fra sannheten.

De er ikke udødelige

En italiensk forsker, naturforsker og botaniker, studerte tørket mose i 1948. Fra det 120 år gamle eksemplaret hun fikk fra herbariet, regnet det ned tørkede tardigrader. De var døde - ingen overraskelse der. Men, som det så ut for biologen, så det ut til at en av tardigradene flyttet labben.

Forskeren skrev direkte i arbeidet hennes at det ikke var andre bevis for at tardigraden var i live. Imidlertid gjorde publiseringen hennes fortsatt en sensasjon. Journalister og angivelig "populariserere av vitenskap" begynte å hevde at tardigrader kan komme til live mer enn 100 år etter overgangen til anhydrobiose. Men det er det ikke.

I en aktiv tilstand lever tardigraden i gjennomsnitt opptil en og en halv til to måneder. Dette er under ideelle forhold - for eksempel i en petriskål, hvor det er varmt hele tiden og det er vann. Den eldste tardigrade eldsten bodde i laboratoriet i 517 dager.

Hvis et dyr går inn i en tilstand av anhydrobiose, er den maksimale perioden hvoretter det kan bringes tilbake til livet 15 år. Ingen av tardigradene, etter et lengre opphold i uttørket tilstand, vendte tilbake til en aktiv tilstand. Det betyr at myten om nesten udødelige nanobjørner ikke er bekreftet.

Men de kan virkelig overleve i verdensrommet.

For å finne ut hvor seige disse dyrene er, utførte forskere et eksperiment kalt TARDIS. Forkortelsen står for tardigrader i verdensrommet - tardigrader inn verdensrommet. En spesiell kapsel, designet av et internasjonalt forskerteam, gikk i bane ombord på den russiske vitenskapelige satellitten Foton. Kapselen ble delt inn i mange celler, der forskere plasserte flere arter av tardigrader. Naturligvis var dyrene i en tilstand av anhydrobiose.

Hver kapselcelle hadde tre beskyttelsesnivåer:

1. Det mest gjennomsiktige laget - tardigrader er åpne for ultrafiolett lys og er i et vakuum. Bare temperaturen er regulert: i alle celler oversteg den ikke +10 grader.
2. Forbedret beskyttelse - Et lysfilter er lagt til, som i stor grad reduserer effekten av ultrafiolett stråling.
3. Full UV-beskyttelse og samme +10 grader.

Satellitten ble skutt opp i en jordbane i en høyde av 250 kilometer. Kapselen med tardigradene var faktisk i verdensrommet. Etter at de kom tilbake prøvde forskerne å plassere disse skapningene i et fuktig og behagelig miljø. Og bare representanter for en art kom tilbake til livet. Og bare de individene som var i celler med det høyeste beskyttelsesnivået. Det vil si i et vakuum, men uten eksponering for ultrafiolett stråling.

Dette betyr at tardigrader faktisk kan demonstrere unike overlevelsesevner. Men udødelig og de kan ikke kalles absolutt usårlige.