• 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

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...

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...

Секвенирование генома раскрыло историю исчезнувших шерстистых собак индейцев

Шерстистая собака, жившая в XIX веке, в представлении художника. Ее шкура хранится в Смитсоновском институте в США /...

Змеи узнали себя в «зеркальном тесте»

Учащенное щелканье языком, которое показывали восточные подвязочные змеи в ответ на их слегка измененный запах, указывает на признак...

Слоны засыпали трупы своих детенышей землей во время первых задокументированных похорон в истории

Африканские слоны / © pxhere.com Похороны — ритуал, не характерный для животного мира. Это часть культуры, которая, как...

Нейробиологи впервые проследили, как серотонин и дофамин определяют «честность» выбора у человека

Схема эксперимента. Слева (a) показано размещение электрода, пунктирным кружком выделена целевая область мозга — черное вещество. Справа (b)...

Генетики заменили мышам гениталии на дополнительную пару конечностей

Конечности и наружные половые органы мышей происходят от общего зачатка / © pxhere.com Предыдущие исследования показали, что задние...

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...

Покалеченные животные выжили в дикой природе вопреки естественному отбору

Примеры того, как приматы с физическими недостатками адаптируются к жизни в дикой природе / © phys.org Врожденные пороки...

Этологи узнали, какие черты присущи одаренным собакам

Пятилетная бордер-колли из Техаса, принявшая участие в исследовании. Собака знает названия более 50 игрушек / © phys.org /...

Новогоднее чудо: первые роды косатки в российском океанариуме завершились успешно

Косатка Ная и ее новорожденная малышка / © Пресс-служба «Москвариума» / Автор: Михаил Григорьев Сразу после появления на...

Мегафауна сформировала биоразнообразие экосистем земной суши

Реконструкция мамонта художника Хосе Оливье / © flickr.com На протяжении миллионов лет крупные травоядные животные, называемые мегафауной, влияли...

Биологи поставили под сомнение превосходство самцов млекопитающих в размерах

Самки и самцы зебры не различаются по размеру / © nature.com Особи мужского и женского пола в рамках...

В Амазонии обнаружили новый вид гигантской анаконды

Мухи на голове северной зеленой анаконды / © Karine Aigner Согласно исследованию, опубликованному в журнале MDPI Diversity, зеленая...

Северные олени научились видеть ультрафиолет, чтобы находить лишайники зимой

Северный олень (Rangifer tarandus) / © photogeographic.ru / Автор: Visellia Orfius Северный олень (Rangifer tarandus) стал одним из...

У собак обнаружили словарный запас

Активность мозга собак измеряли с помощью электроэнцефалограммы / © Grzegorz Eliasiewicz Современные исследователи активно изучают сходства животных и...

Поляризованный лунный свет помог муравьям отыскать путь домой

Муравьи-бульдоги, которые ведут ночной образ жизни, используют поляризованный лунный свет, чтобы найти дорогу обратно в свои гнезда /...

Ученые объяснили появление контрастных узоров на теле животных

Тропическая рыба Aracana ornata / © Julian Finn, Museums Victoria / Автор: Андрей Чернов Многие звери, рыбы и...

«Человекообразные хиппи» проявляли агрессию втрое чаще обычных шимпанзе

Групповые объятья бонобо / © LaggedOnUser, Wikimedia Commons. Человек, изучая агрессию своего вида, вынужден наблюдать и за своими...

Менопаузу назвали возможной причиной долголетия самок китов

Белуха — один из пяти видов китов, у самок которых наступает менопауза / © pxhere.com Киты — единственные...