• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Биологи выяснили, как тихоходки выживают в экстремальных условиях


Тихоходка под микроскопом / © Getty Images / Автор: Messiena Lucretius

Тихоходки (Tardigrada) — восьминогие микроскопические беспозвоночные, которых еще называют «маленькими водяными медведями» из-за их ног, отдаленно напоминающих лапы медведя. Тихоходок по праву можно назвать самыми живучими существами на земле: считается, что они способны пережить любой апокалипсис.

Эти животные десятилетиями могут находиться под водой, выдерживать температуры ниже минус 200 градусов Цельсия и на протяжении нескольких лет жить в жидком кислороде при минус 193 градусах. Также тихоходка годами способна существовать без еды, воды и кислорода, вполне комфортно чувствует себя в открытом космосе и хорошо переносит воздействие радиации.

В экстремальных условиях у тихоходок повышается уровень стресса, и они переходят в состояние анабиоза, при котором втягивают свои конечности, резко сокращают запасы воды. Тело высыхает и выглядит как безжизненный шар (или тун — так называют шарообразную форму тихоходок в анабиозе). Во время глубокой спячки метаболизм тихоходок замедляется до 0,01 процента от его нормальной скорости. Такое состояния значительно повышает шансы на выживание. 

Пока тихоходки находятся в анабиозе, их легко переносят ветер и вода. Когда животные попадают в благоприятные условия, уровень стресса возвращается к норме, и они «оживают». Важно отметить, что эти существа не процветают в экстремальных условиях, а просто их переживают. 

Ученые давно пытаются понять, какие именно механизмы отвечают за состояние «туна», то есть за превращение тела тихоходок в «безжизненный шар». К ответу приблизилась группа американских исследователей из Университета Маршалла и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле. Результаты работы опубликованы в журнале PLoS One.

Чтобы вызвать у тихоходок «тун», биологи подвергли животных воздействию высоких концентраций перекиси водорода, сахара и соли при температуре минус 80 градусов. В эксперименте использовали вид тихоходок Hypsibius exemplaris, который выращивали в лаборатории в одно- и двухлитровых колбах на протяжении нескольких недель. Затем их переносили в чашки Петри, где испытывали и изучали с помощью микроскопов и масс-спектрометрии, позволяющей исследовать и анализировать вещества. 

Ученые обнаружили, что когда у тихоходок повышался уровень стресса, они вырабатывали высокореактивные молекулы — внутриклеточные активные формы кислорода (свободные радикалы). Затем эти свободные радикалы вступали в реакцию с другими молекулами и окисляли аминокислоту под названием цистеин — важный компонент многих белков и ферментов. Такие реакции заставляли белки менять свою структуру и функции, «оповещая» организм о наступлении анабиоза.

Тихоходка. Снимок сделан с помощью растрового электронного микроскопа / © Getty Images

Когда же исследователи подавляли высвобождение высокореактивных молекул с помощью антиоксидантов, то есть не допускали окисления цистеина, тихоходки не могли больше испытывать стресс, а значит, и перейти в состояние «туна». 

«У тихоходок цистеин работает как своего рода регулирующий датчик. Он позволяет этим животным чувствовать окружающую среду и реагировать на стресс», — пояснила Лесли Хикс (Leslie Hicks), участвовавшая в исследовании. 

Авторы научной работы отметили, что их открытие хотя полностью и не раскрывает всех механизмов, позволяющих тихоходкам превращаться в «безжизненный шар», значительно приближает к ответу на этот вопрос. 

В новых исследованиях ученые хотят выяснить, можно ли считать окисление цистеина универсальным механизмом защиты у всех видов тихоходок. Биологи уверены, что их данные помогут коллегам в будущем лучше понять процессы старения и даже то, как сделать долгосрочные космические путешествия безопасными для человека.


Source: https://oaoo.ru/biolog/biologi-vyiasnili-kak-tihohodki-vyjivaut-v-ekstremalnyh-ysloviiah.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Необычно огромные глаза многощетинкового червя связали с ультрафиолетовой биолюминесценцией

Необычно огромные глаза многощетинкового червя связали с ультрафиолетовой биолюминесценцией / © Current Biology, Michael J. Bok et al....

США ждет «цикадогеддон» — в этом году на поверхность выйдут сразу два поколения цикад

Нашествие периодических цикад / © Getty images Периодические цикады — это род цикад с 13-летним и 17-летним жизненными...

«Живая кожа» защитила Великую Китайскую стену от полного разрушения

Великая Китайская стена / © Xinhua, Chen Zhonghao / Автор: Godefridus Victorinus Великая Китайская стена — одно из...

Жизнь на Земле могла зародиться из органического углерода метеоритов

Жизнь на Земле могла зародиться из органического углерода метеоритов / © Wikimedia Commons Существует гипотеза, что ранняя жизнь...

Биологи объяснили разнообразие змей «эволюционной сингулярностью»

Блестящая остроголовая змея (Oxybelis fulgidus) в Бразилии / © Ivan Prates Известно около 40 тысяч видов позвоночных, среди...

Микробиом человеческого трупа предложили использовать в криминалистике

© Zorandim / Dreamstime.com При разложении, в котором преимущественно участвуют грибы и бактерии, мертвый биоматериал перерабатывается, превращаясь в...

Биологи узнали, как медузы восстанавливают свои щупальца в рекордные сроки

У медузы Cladonema pacificum имеются разветвленные щупальца, которые способны быстро отрастать после ампутации / © www.eurekalert.org / Автор:...

Ученые рассекретили силу тепловизионного органа гадюк

© Getty Images / Автор: Visellia Orfius Животный мир полон интересных эволюционных решений в области сенсорного восприятия. Парящий...

Шакалы спасают африканское племя от голода уже тысячи лет

Чепрачный шакал нюхает плод норы / © Saima Shikesho Чепрачные шакалы (Lupulella mesomelas), обитающие в южной и восточной...

Возвращение хищников в нарушенную экосистему не сумело ее восстановить

Пума Felis concolor / Ⓒ «Википедия» / Автор: Наталья Федосеева В начале 1900-х годов в ландшафтах северного хребта...

Органическое земледелие навредило окружающей среде

Органическое земледелие становится все более модным по всему миру, включая даже такие страны, как Индия / © happyharvestfarms.com...

Экологи подсчитали, скольким видам угрожают кошки

Кот мейн-кун на охоте / © Getty Images/Nils Jacobi / Автор: Euclio Drusus В центре внимания авторов новой...

Муравьи научились лечиться перекисью водорода

Бурые лесные муравьи знают, сколько перекиси водорода нужно съесть, чтобы без побочных эффектов убить грибок / © Alamy,...

Зачем самки кричат во время секса?

©Wikipedia / Автор: Lampronia Auxilius В своей книге «Эволюция человека: Обезьяны, кости и гены» российский биолог, палеонтолог, эволюционный...

Ихтиологи узнали, как сантиметровая рыбка издает звуки, сравнимые с шумом реактивного двигателя

Danionella cerebrum — крошечная прозрачная рыбка семейства карповых / © Getty images Danionella cerebrum — крошечная прозрачная рыбка...

Парадоксы биологии, которым до сих пор нет объяснения

Биосфера полна странных и удивительных явлений. Достаточно просто взглянуть на акул-домовых и утконосов. Биология может многое рассказать о...

В Думу внесли законопроект о биологических коллекциях и биоресурсных центрах

В Госдуму внесен законопроект, направленный на правовое регулирование работы биоресурсных центров и биологических коллекций, сообщает пресс-служба Совета Федерации...

Ученые пересмотрели историю происхождения теплокровности

Устройство эндотермического механизма и упрощенная кладограмма амниот / Mathieu G. Faure-Brac et al. Способность живых существ вырабатывать внутреннее...

Биологи выяснили, как тихоходки выживают в экстремальных условиях

Тихоходка под микроскопом / © Getty Images / Автор: Messiena Lucretius Тихоходки (Tardigrada) — восьминогие микроскопические беспозвоночные, которых...

Хищного червя поймали на убийстве паука в его собственной паутине

Плоский червь охотится на самку паука / © João C. F. Cardoso / Автор: Павел Сорокин Пауки —...