Среди живых организмов микроскопическая тихоходка почти неуязвима. Водное беспозвоночное, которое также называют «водяным медведем», потому что некоторые думают, что оно похоже на микроскопическую восьминогую панду, лихо сопротивляется самым искренним попыткам убить его.
Ключом к этой устойчивости, которая варьируется у примерно 1000 видов тихоходок, является состояние анабиоза, известное как криптобиоз. Тихоходки - не единственные микроорганизмы, способные на это - нематоды, например, точно так же защищают себя от крайностей, - но, кажется, у них это получается лучше всего. В экстремальных условиях тихоходка вытесняет почти всю воду из своих клеток, почти полностью останавливает метаболические процессы и входит в состояние, подобное смерти, которое Джеймс Винсент из Verge назвал «неразрушимой гранулой»." В этой форме животное может противостоять условиям окружающей среды, которые уничтожили бы другие формы жизни.
Тихоходки переживают кипячение, замораживание, почти полное высыхание, погружение в растворители, сокрушительно высокое давление и дозы радиации, которые по всем научным меркам должны разорвать их ДНК на мелкие кусочки.
В последнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications 20 сентября, японские ученые определили белок, который, по-видимому, придает животным генетическую устойчивость к радиации. Это ошеломляющая находка с возможными медицинскими и космическими последствиями для людей, что, вероятно, связано со многими ошеломляющими способностями к выживанию животных.
Вот пять талантов, за которые тихоходки получают награду за эволюцию.
1. Им не нужны скафандры
В 2007 году ученые отправили тихоходок в космос без какой-либо защиты на 12 дней. Почти все существа пережили вакуум и космические лучи. Некоторые также пережили ионизирующее излучение, которое, по словам Жасмин Фокс-Скелли на BBC.com, «разорвало бы ДНК в [наших] клетках», если бы мы когда-нибудь попытались сделать что-то подобное.
Ни одно другое животное не пережило прямого воздействия вакуума и космической радиации. И тихоходки не просто выжили; некоторые отложили жизнеспособные яйца, из которых на Земле вылупились здоровые детеныши тихоходок.
2. Они могут на время превратиться в стекло
Тихоходки живут в воде, некоторые в морях, а другие во влажной земле, такой как лишайник и мох. Засуха - большая проблема с точки зрения выживания. Тихоходки решают эту проблему путем кристаллизации.
По сути, столкнувшись с угрозой высыхания, тихоходка упреждающе высушивает себя, вызывая криптобиоз - анабиоз, защищающий ее от травм. И чтобы не умереть от защитного состояния высыхания, объясняет ScienceAlert, он «производит особый тип« биостекла », чтобы удерживать вместе основные белки и молекулы до тех пор, пока [оно] не вернется к жизни»."
При контакте с водой стекло растворяется и животное оживает (вроде морских обезьян, только жестче). В 2015 году ученые обнаружили ген тихоходки.
3. Они видели край абсолютного нуля
Ученые десятилетиями замораживали тихоходок. В мае 2014 года исследователи разморозили тихоходок, застрявших в морозильной камере еще в 1983 году. После более чем 30-летнего хранения при температуре минус 4 F (минус 20 C) двое животных вернулись к жизни. Один умер через несколько недель; другие начинают нести яйца примерно через полтора месяца после разморозки.
Они выжили в гораздо более холодных условиях. В серии экспериментов, проведенных в 1920-х годах, сообщает BBC, тихоходки выжили, если их хранили в течение 21 месяца при минус 328 F (минус 200 C) в жидком воздухе, 26 часов при минус 423,4 F (минус 253 C) в жидком азоте и восемь часов при минус 457.6 F (минус 272 C) - около 2 градусов по Фаренгейту выше абсолютного нуля - в жидком гелии.
При температуре минус 459,67 F (минус 273,15 C) или при абсолютном нуле движение молекул прекращается. В 1950 году тихоходки дожили до минус 459,4 (минус 273 °C) и выжили, чтобы рассказать об этом.
4. Кипятить их можно
Ну, может это и не нормально, но не убийственно. Тихоходки пережили температуры, намного превышающие кипение - до 304 F (151 C) в тех же температурных экспериментах 1920-х годов. Для справки: вода кипит при температуре 212 F (100 C).
Следующим наиболее термоустойчивым организмом, насколько нам известно, являются бактерии, способные функционировать при 252 F (122 C).
При температуре около 304 F, пишет Фокс-Скелли из BBC, «белки и клеточные мембраны должны распадаться, и химические реакции, поддерживающие жизнь, прекращаются». За исключением тихоходок, их нет. Химические реакции, поддерживающие жизнь, просто приостановлены, ожидая, пока спадет смертельная жара.
5. Они могут спасти всех нас
Самое несокрушимое животное в мире может обладать ключами к способностям выживания, которых в настоящее время нет в наборе человеческих навыков, способностям, которые мы можем приобрести. В недавнем исследовании, в ходе которого был выявлен специфичный для тихоходок белок радиационной устойчивости, ученые пошли еще дальше: они ввели этот белок в культивируемые клетки человека.
С добавлением белка тихоходок радиационная толерантность ДНК человека в культивируемых клетках увеличилась примерно на 40 процентов. По словам ведущего автора Такума Хасимото, ученые были «действительно удивлены» тем, что один белок может оказывать такое сильное влияние на клетки человека.
На спинах водяных медведей мы могли бы когда-нибудь пережить радиационное облучение, необходимое для того, чтобы добраться до Марса. Мы могли бы внедрить крионику и выращивать культуры, устойчивые к засухе, даже изменение климата не лишило бы нас голода.
Мы не переживем тихоходку, но, возможно, мы сможем украсть часть ее способностей, пока у нас есть шанс.
Вот это круто
Тихоходки, которые старше динозавров примерно на 300 миллионов лет, были одними из первых сложных форм жизни на Земле.