Тихоходка – самое живучее существо на планете
Они могут долгие годы жить без воды, преодолевать километры вместе с ветром, путешествовать на дно Марианской впадины или совершить полёт в космос без скафандра. Они живут среди нас, незаметно для нас. В ближайшем парке.
Тихоходки (лат. Tardigrada) – очень маленькие животные, похожие на насекомых. Их ещё называют “водяные медведи” или “моховые поросята”. Считается, что они существовали на Земле уже 600 миллионов лет назад, опередив динозавров на 400 миллионов. Сейчас известно около более тысячи видов этих существ. Их находят и на огромной высоте в горах, и в бурлящих гейзерах, и во льдах вечной мерзлоты, даже на дне озёр, морей и океанов. Большинство видов – пресноводные и наземные. Эти реликтовые существа живут абсолютно везде, где можно встретить мхи и лишайники, даже в вашем ближайшем парке. Но мы их не замечаем.
Содержание скрыть 1Самые живучие в мире 2Секрет выживания: сверхспособности тихоходок 3Как они устроены? 4Интересные факты о тихоходках
Самые живучие в мире
Тихоходки могут выдерживать температуры, которые мгновенно поджарили или заморозили бы человека. Ученые подвергли их воздействию тепла свыше 148°С и холода около -272 °С – температуры, при которых большинство веществ меняют привычные нам агрегатные состояния. Жидкости превращаются в твёрдые тела, газы – в жидкости, но тихоходка продолжает жить.
Казалось бы, какое животное может выжить в открытом космосе? Ответ перед вами. Однажды группа европейских исследователей отправила на околоземную орбиту группу живых тихоходок на ВНЕШНЕЙ стороне ракеты “Фотон-М3”, где они провели 10 дней. Когда “водяные медведи” вернулись на Землю, учёные обнаружили, что 68% из них пережили это испытание и дали жизнеспособное потомство.
Без помощи герметичного скафандра человек может прожить всего несколько минут в вакууме космоса. Tardigrada, как выяснилось, может провести там как минимум 10 дней. Учтём, что опасности космоса выходят за рамки простого давления и замораживания; есть ещё и ультрафиолетовое излучение. Люди могут выдержать около 500 рентген ионизирующего излучения, но для того, чтобы убить тихоходку, требуется более чем в 100 раз больше. Дело в том, что эти миниатюрные существа производят гигантское количество антиоксидантов. Причина, по которой тардиграды так хорошо приспособлены к высоким дозам радиации, остаётся загадкой.
Учитывая вышесказанное, неудивительно, что некоторые люди подозревают тихоходок во внеземном происхождении. Но учёные считают, что способность существа выживать в космосе является результатом приспособляемости, которую они развили, чтобы преодолеть вполне земную угрозу: нехватку воды.
Секрет выживания: сверхспособности тихоходок
Когда условия внешней среды становятся неприятными, тихоходки впадают в своего рода спячку – криптобиоз. Они втягивают конечности и голову, покрываясь защитной оболочкой. Далее микроживотные сворачиваются в маленький шарик и засыпают, высыхая, испаряя из своего тела практически всю влагу. Когда условия улучшаются, они оживают, разворачиваются и идут по своим делам.
В буквальном переводе криптобиоз означает “скрытая жизнь”, и это именно так: их метаболизм снижается до 0,01 процента от обычной скорости, а 97% жидкости из тела испаряется. В этом высушенном состоянии тардиград становится фантастически устойчивым, и он может оставаться в таком состоянии долгие годы. Они могут путешествовать в безвоздушном пространстве, выдерживать огромное давление, до шести раз превышающее давление на дне океана, или даже быть сваренными в спирте. Некоторые виды демонстрируют поразительно эффективную осморегуляцию, выживая в очень солёной воде.
В чём секрет? Учёные выяснили, что при высыхании Tardigrada заменяет часть содержимого своих клеток молекулой сахара, называемой трегалозой. Она не только заменяет воду, но и в некоторых случаях может физически сдерживать оставшиеся молекулы воды животного, удерживая их от быстрого расширения при нагревании и охлаждении. Это очень важно, потому что именно замерзание воды в клетках несёт смертоносно для большинства животных.
Благодаря этому удивительному способу пережить трудные времена, живые тихоходки были найдены даже в регионе Синайской пустыни, где 25 лет не было ни одного дождя. Тем не менее, для активной жизни эти существа нуждаются хотя бы в капле воды: есть, размножаться и перемещаться.
Считается, что некоторые виды тихоходок могут оставаться в своём анабиозе около века. Тем не менее, средняя продолжительность активной жизни тихоходки редко превышает несколько месяцев. Удивительно, что всего несколько недель или месяцев жизни этих существ могут быть растянуты на многие, многие годы.
Как они устроены?
Большинство тихоходок можно разглядеть только через микроскоп, так как размером они редко бывают больше миллиметра. Тело состоит из четырёх сегментов и головы. У тихоходок есть четыре пары ножек с коготками. Задняя пара восьми ног существа ориентирована назад и используется для захвата предметов. Шипы на ротовом отверстии позволяют им прокалывать оболочки клеток растений, водорослей и мхов, чтобы поедать их содержимое.
Эти животные не имеют специализированных органов кровообращения или дыхания. Полость их тела заполнена жидкостью, которая транспортирует кровь и кислород. Есть хорошо развитые мышцы, дорсальный мозг поверх парной вентральной нервной системы и только одна гонада. Пищеварительный канал пересекает тело от головы до “хвоста”. Дышат эти существа кожей. Хотя на фотографиях их “шкура” может показаться мягкой, это впечатление ошибочно. Эти существа покрыты жесткой кутикулой, похожей на экзоскелеты насекомых.
Если у вас есть микроскоп с хотя бы 20-30-кратным увеличением, вы можете поизучать тихоходок самостоятельно. Для этого нужно взять в парке кусочек мха, поместить его в чистую посуду и залить фильтрованной водой на несколько часов, затем отжать на стекло для микроскопа капельку воды из мха – скорее всего, в ней вы обнаружите тихоходок.
Интересные факты о тихоходках
1. Большинство тихоходок питаются, прокалывая отдельные растительные клетки своими стилетами (копьеобразными структурами возле рта), а затем высасывая их содержимое. Но некоторые виды – хищники. Эти поедают бактерий или даже нападают на себе подобных.
2. Длина тела тихоходки обычно составляет около 0,5 миллиметра и они почти прозрачны. Но при подходящем освещении их можно увидеть невооружённым глазом.
3. В организме микроскопического существа имеется около 1000 клеток.
4. Около 83% видов тихоходок живут на суше, остальные 17% – в воде. Сейчас известно около 300 морских, 100 пресноводных и 600 наземных видов, но, быть может, это только потому, что на суше легче искать. А находят их почти везде, где ищут: в горах, в лесах, даже в кронах деревьев.
5. Размножаться эти неприхотливые существа могут аж тремя способами: половым путём, посредством партеногенеза или гермафродитизма. от 1 до 30 икринок выводятся либо через задний конец пищеварительного канала, либо через специальное отверстие неподалёку.
6. По мере роста тихоходки линяют и сбрасывают твёрдую шкуру, совсем как членистоногие.
7. Пусть тихоходки ползают медленно, оправдывая своё название, но в путешествиях им помогают ветра и течения. Они распространяются как семена или споры. Когда приземляются в подходящей среде – просто размножаются бесполым образом и основывают новую колонию.
8. Впервые тардиграфы были описаны в 1773 году немецким пастором Иоганном Августом Эфраимом Гезе, который обнаружил их в воде из водосточного жёлоба. В 1776 году итальянский священнослужитель и биолог Лаззаро Спалланцани обнаружил, что “водяные медведи” выживают в экстремальных условиях, впадая в спячку.
9. Невероятная выживаемость характерна только для некоторых видов сухопутных тихоходок. Обитатели вод не развили эти характеристики, потому что их среда обитания более стабильна.
10. Тихоходки способны впадать в спячку несколько раз в год, но на высушивание и восстановление им нужно от нескольких минут до нескольких часов.
11. На самом деле, тихоходки в своём активе имеют не одну, а целых четыре разновидности криптобиоза – ангидробиоз, криобиоз, осмобиоз, и аноксибиоз. И, в зависимости от ситуации, они впадают в спячку немного по-разному.
12. Согласно исследованию, опубликованному в 1998 году Университетом Канагава в Хирацуке (Япония) тихоходки в состоянии спячки могут выжить под давлением 600 мегапаскалей (МПа). При этих давлениях дробления белки и ДНК обычно разрываются на части. Даже для бактерий предел – около 300 МПа. И это далеко за пределами естественных условий, с которыми они могли бы столкнуться на нашей планете. Давление воды даже в Марианской впадение составляет около 100 МПа.
13. Само слово “tardigrade” означает “медленный шаг”. Первоначально оно применялось к черепахам, но с 1800 года стало названием этих реликтовых микроскопических существ.
14. Эти существа – одни из немногих животных, которые пережили все пять больших вымираний нашей планеты.
15. Геном тихоходки сильно отличается по составу от остальных животных, так как содержит гораздо больше генов. Учёные до сих пор не могут найти объяснение уникальным способностям тихоходок к выживанию и выдвигают различные версии.
