Дело в том, что тихоходка, она же "водяной медведь", самим фактом своего существования доказывает, что райские условия земной природы вовсе не обязательны для таинственного явления под названием жизнь. Тихоходки являются единственными животными на нашей планете, которые могут жить вечно и при этом ни капли не стареть.
Эксперименты по уничтожению
- Всесильные водяные медведи — в чем их секрет?
- Тихоходки на сайте Игоря Гаршина
- Тихоходка-долгожитель, или кто останется на Земле после конца света
- ТИХОХОДКА ᐈ Фото и описание ✔
25 удивительных фактов о тихоходках
Ученые долго гадали, с кем в более тесном родстве состоят тихоходки, и в конце ХХ века был создан надтип под названием Panarthropoda , в который вошли «все членистоногие» и животные, которые их напоминают. Туда и определили тихоходок, но их точное положение в этой группе по-прежнему остается неизвестным [14]. Исследования 2017 года показывают, что по Hox-генам тихоходки более родственны нематодам, чем членистоногим рис. Рисунок 8. Филогения тихоходок рисунок автора статьи Тихоходка и ее Hox-гены Тихоходки имеют бочковидное тело, в котором сложно выделить сегменты, составляющие грудь и брюшко. В отличие от них, у членистоногих эти сегменты, как правило, отличимы друг от друга рядом признаков. Сегментация тела зависит от древних, консервативных генов семейства Нох. Впервые они были найдены у плодовых мушек Drosophila melanogaster в лаборатории Томаса Ханта Моргана.
У этого вида есть десять Hox-генов, сгруппированных в домены. Они расположены по длине хромосомы в том же порядке, в котором их эффекты проявляются вдоль тела. Подробнее об этом можно посмотреть в статье «Биомолекулы» [32]. Проведя анализ идентифицированных генов «усики в ноги», было показано, что гены кодируют белок, содержащий консервативный ДНК-связывающий домен. О том, как проходит синтез этого и других белков с гомеодоменами, «Биомолекула» тоже писала [33]. В каждом сегменте тела экспрессируются свои Нох-гены. Проведя анализ Caenorhabditis elegans было обнаружено всего шесть генов рис.
Рисунок 9. Hox-гены нематод и панартропод. Гены, принадлежащие к одной группе ортологов, окрашены одинаково. Прямоугольники с пунктирными линиями указывают на фрагменты Hox-гена, для которых недостаточно последовательности, чтобы однозначно отнести их к группе ортологов. Крестики указывают на отсутствие гена. Прямоугольники обозначают дупликацию определенного Hox-гена. Возможно, это отражение приоритетов важности определенных частей тела.
У нематоды важнее хвост и голова, чем туловище. Нематоды — это хорошо, но как обстоят дела с Hox-генами у тихоходок? В отличие от нематод, у тихоходок с виду есть туловище, есть ноги. И этого немало, но у тихозодок отсутствуют некоторые Hox-гены. У них ось тела укорочена путем отсутствия пяти Нох-генов Hox2, Hox5, Hox6—8 , которые определяют наличие туловища. В 2017 году американские ученые выпустили статью, в которой сообщалось, что у тихоходок найдено семь Hox-генов [17]. Оказалось, что тихоходки — это «большая голова на ножках» рис.
Рисунок 10. Модели строения тела современных панартропод. Гомологичные сегменты показаны одним цветом. Схема раскраски сегментов по результатам, показанным в статьях [17] и [18]. Как так получилось? У других панартропод туловище бывает в разы больше других частей, а тут его просто нет. Почему так, никто сказать не может [17].
Скорее всего, эти гены становятся не особенно жизненно важными в данных условиях, соответственно, в них начинают копиться замены. Затем гены превращаются в псевдогены и могут быть удалены, организм же продолжает дальше жить. Либо же произошла делеция генов, и тихоходка выжила, так как в условиях жизни тихоходки они оказались не нужны. Несокрушимые мишки Тедди Одной из самых известных особенностей тихоходок является их устойчивость к пересыханию. В 2012 году журнал Planetary and Space Science определил тихоходок как самых выносливых существ на Земле [19]. Из обычного состояния тихоходки переходят в «неразрушимое» состояние под названием « криптобиоз » — «скрытая жизнь». Криптобиоз бывает разным: ангидробиоз жизнь без воды , криобиоз жизнь в холоде , осмобиоз выживание в растворах с повышенной концентрацией растворенных веществ и множество других вариантов.
Самым распространенным криптобиозом для тихоходок является ангидробиоз. Впервые состояние ангидробиоза заметил Антони ван Левенгук в 1702 году у анималькулей — «зверьков», куда, возможно, он относил и тихоходок. Переходя в состояние ангидробиоза, тело тихоходок сжимается, а конечности втягиваются рис. Рисунок 11. Схема перехода тихоходки в состояние бочонка и выхода из него рисунок автора статьи Такое состояние у них называется состоянием бочонка, и, находясь в нем, тихоходки лишены способности питаться, размножаться и вообще мало подвержены воздействию внешних факторов. Однако не все условия для тихоходок будут временными неудобствами. Согласно данным 2020 года, тихоходки Ramazzottius varieornatus в активном состоянии не любят высокие температуры [20].
В таких условиях человек более вынослив, чем тихоходка. Тихоходки — первое известное животное, выжившее в открытом космосе. Во время полета их разделили на три группы. Одна группа подвергалась действию космического вакуума, вторая — действию солнечной радиации, а третья — вакууму и солнечной радиации одновременно.
Тихоходки обитают практически везде, где есть жидкая вода: в океане, пресных озерах и реках, а также в водной пленке, покрывающей наземные мхи и лишайники Как знания о тихоходках помогут людям? Сделают нас такими же прочными Исследователи проводили опыты с белком Dsup, который нашли у тихоходок. В предыдущей главе мы уже сказали, что он защищает беспозвоночных от опасного излучения. Помогут проверить гипотезы возникновения жизни Существует теория панспермии — это гипотеза, которая в основе своей имеет предположение о том, что жизнь на Земле возникла в результате того, что на нашу планету попал жизнеспособный материал из космоса. Физики из Англии решили проверить эту теорию на тихоходках. Отмечается, что беспозвоночные могут выдержать удары и экстремальные условия, а значит, теоретически способны путешествовать между планетами и спутниками. Защитят от ультрафиолета Ученые из Индии открыли новый вид тихоходок, который может защищаться от ультрафиолета: излучение убивает бактерии, червей, а также остальные виды тихоходок. Вид, который выдерживает излучение, назвали бангалорскими тихоходками в честь города Бангалор, где их нашли. Авторы решили узнать, можно ли использовать соединения из бангалорских тихоходок, чтобы защитить другие виды от ультрафиолета. В результате выяснилось, что часть обработанных особей выжила, например, нематоды стали выдерживать излучение вдвое лучше. Ученые из Индии открыли новый вид тихоходок, который может защищаться от ультрафиолета — излучение убивает бактерии, червей, а также остальные виды тихоходок Мы еще не все знаем об этих необычных организмах, например, как они эволюционировали и к каким условиям чувствительны — ранее выяснилось , что на беспозвоночных негативно влияет изменения климата. Также осталось понять, как использовать все необычные свойства тихоходок и с помощью них улучшить наши знания об организмах и их свойствах.
Сколько лет живет тихоходка? Тем не менее несмотря на способность выживать десятки лет в состоянии анабиоза, активная жизнь тихоходок не велика и обычно колеблется от трех-четырех месяцев, до двух лет у разных её видов. Какое самое живучее существо в мире? Тардиграды или тихоходки — самые живучие из известных науке организмов на Земле благодаря своей способности проводить глубокую приостановку всех процессов в организме. Где найти Тихоходку? Тихоходки имеют длину от 0,05 до 1,2 миллиметра и могут жить практически в любом месте на Земле, где есть жидкая вода: в океанах, реках и озерах, а также в сырых зарослях лишайников и мхов, которые растут на камнях и деревьях. Где можно найти тихоходок? В чем секрет тихоходки? Ученые из университета Южной Каролины обнаружили, что тихоходки выживают в условиях засухи, благодаря белку. Такое открытие поможет создать новые дешевые лекарства. Тихоходки - тип микроскопических беспозвоночных, близких к членистоногим. Можно ли раздавить Тихоходку? А вот тихоходка вне анабиоза - очень уязвимое создание. Её можно и раздавить и перегреть и уничтожить множеством других способов. К тому же, само нахождение в состоянии анабиоза опасно для тихоходки.
Это грациозное морское животное имеет уникальный жизненный цикл. Достигнув зрелости, оно прекращает путешествие по водной толще, и оседает на морском дне. Прикрепившись к нему, медуза возвращается в начальную стадию развития своего организма, и становится полипом. Полип-зародыш обрастает хитиновой кутикулой, под которой вновь вырастают части тела взрослой медузы. В человеческом эквиваленте этот процесс был бы равен возвращению 50-летнего человека во младенчество, и последующему его превращению в дееспособного ребенка. Подобную "перезагрузку" Туритопсис нутрикула может совершать бесконечное количество раз. Следовательно, умереть этот необыкновенный водный житель может только в том случае, если его съедят хищные обитатели моря. Красные морские ежи Красные морские ежи по праву считаются одними из самых древних существ на планете. Они жили на Земле еще в палеозойскую эру. Раньше ученые ошибочно полагали, что срок их жизни в максимальном значении составляет 15 лет, но это представление оказалось заблуждением. Значительная часть исследованных в последние годы красных морских ежей оказалась 100— и 200-летними особями. Что удивительно, изучив этих колючих существ, ученые не обнаружили у них никаких признаков старения. Получается, что у 200-летнего и 10-летнего ежа шансы прожить еще несколько веков примерно одинаковые. К сожалению, мы можем так и не узнать, какова максимальная длительность их жизни, так как у этих животных множество врагов, предпочитающих питаться ими на завтрак, обед и ужин. Карпы Кои Люди давно заметили, что представители этой декоративной породы рыб живут не одно десятилетие.
Тихоходка – суперсолдат, созданный природой
Выдерживают пребывания в течение 20 мес. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 рентген. Довольно долго могут находиться в атмосфере сероводорода, углекислого газа. При этом неважно, какой жидкостью был заполнен контейнер: водой или нетоксичным слабым растворителем перфторуглеродом С8F18, — результаты по выживаемости совпадали.
В сентябре 2007, Европейское Космическое агентство отправило несколько особей в космос, на высоту в 160 миль. Некоторые водяные медведи были подвержены только воздействия вакуума, некоторые еще и радиационному, в 1000 раз превышающему фон Земной радиации. Все тихоходки не только выжили, но еще и отложили яйца, успешно размножившись Эксперименты на орбите показали, что тихоходки — крошечные членистоногие размером от 0,1 до 1,5 миллиметров — способны выживать в открытом космосе.
В своей работе, результаты которой опубликованы в журнале Current Biology, биологи из нескольких стран показали, что некоторые тихоходки способны полностью восстанавливать свои жизненные функции и производить жизнеспособное потомство. Все тихоходки находились в состоянии анабиоза. После 10 дней, проведенных в открытом космосе, практически все организмы были иссушены, но на борту космического аппарата тихоходки вернулись к нормальному состоянию.
Большинство животных, подвергшихся облучению ультрафиолетом с длиной волны 280 — 400 нм, выжили и оказались способны к воспроизводству. Особи R. Тем не менее, выжившие смогли дать нормальное потомство, хотя их плодовитость оказалась ниже, чем у контрольной группы, находившейся на Земле.
Исследователи из Японии решили, наконец, разобраться в секрете живучести тихоходок и создали самую точную на сегодняшний день картину генома тихоходок, который позволил им узнать несколько секретов, наделяющих этих крошечных существ способностью выживать практически где угодно. Исследование Токийского университета ставит под сомнение это предположение и говорит о том, что особенности тихоходок являются уникальными и совсем не являются следствием горизонтального переноса генов. Новое исследование в некоторой степени отличается от предыдущих.
Во-первых, для своих наблюдений японские ученые использовали самый живучий вид тихоходок R. Varieornatus, в то время как в предыдущих исследованиях ученые вели наблюдение за видом Hypsibius dujardini, который является наименее живучим среди этих организмов. Во-вторых, ученые успешно исключили возможность воздействия на эти организмы других видов бактерий вы не поверите, но наряду с другими средствами для этого использовались коммерчески доступные отбеливатели , что позволило просканировать геном тихоходок без воздействия каких-либо внешних раздражителей.
Этот пункт оказался особенно важным, так как авторы предыдущих исследований заявляли о наличии большого объема бактериальных генов, включенных в геном тихоходок. В-третьих, ученые смогли секвенировать геном тихоходок на гораздо более высоком уровне точности, создав генетический профиль, в 100 раз менее фрагментированный, чем в рамках предыдущих попыток. Отличительной чертой тихоходок является наличие уникальных генов, которые и позволяют этим организмам вырабатывать такой высокий уровень толерантности к суровым окружающим условиям.
Авторам нового исследования удалось выяснить, какие гены и биологические процессы наделяют тихоходок столь удивительными возможностями выживания. Например, в геноме тихоходок содержится больше, чем у любых других живых организмов, антиоксидантных ферментов и генов, восстанавливающих ДНК. Эти особенности позволяют тихоходкам без проблем переживать полную дегидрацию их организма и эффективно восстанавливать поврежденные цепочки ДНК.
Кроме того, ученые обнаружили наличие особого белка, который встраивает себя в ДНК. Уникальный белок, получивший название Dsup, ведет себя как щит против радиации, не позволяя ДНК расщепляться. Это вполне может объяснять тот факт, что тихоходкам практически безразлично воздействие радиации и они вполне способны выживать даже в условиях вакуума космоса.
Эта генетическая защита от радиации может быть адаптирована в клетках других животных. В рамках тестов с использованием культивированных клеток человека ученые продемонстрировали эффективность белка Dsup в противостоянии радиации и защите ДНК от повреждений, снизив их практически на 40 процентов. Другими словами, если этот особый белок можно будет поместить внутрь живых людей, то это повысит уровень нашей естественной защиты от радиации.
Более того, биология тихоходок в той или иной степени может сделать человека более приспособленным к условиям космоса.
Их гортань способна издавать ультразвуковой жужжащий звук, который исходит через рот или нос. Свое геомагнитное чутье летучие мыши используют как компас для навигации, передвигаясь на большие расстояния, к примеру, для миграции. Недавно у них было обнаружено поляризованное зрение. Летучие мыши способны поляризовать зрение или воспринимать солнце в небе даже при пасмурной погоде или когда оно садится. Лирохвосты Это удивительные подражатели, воспроизводящие самые разные звуки. Австралийские лирохвосты относятся к роду Menura и семейству Menuridae. Они славятся своей поразительной способностью имитировать естественные и искусственные звуки окружающей среды.
Эти птицы способны имитировать звуки бензопилы, автомобильной сигнализации, лая собак и затвора камеры. Во время брачного периода можно увидеть потрясающую красоту огромного хвоста самца, который разворачивается веером. Лирохвост с уникальным цветом хвостовых перьев является одной из самых известных птиц Австралии. Ленивцы Ленивцы способны легко пережить любую травму.
Благодаря своим малым размерам, для газообмена тихоходкам не требуются дыхательная и кровеносная системы. Жидкость, присутствующая в полости тела, выполняет функции дыхательной и кровеносной систем. Систематически тихоходки весьма близки к членистоногим, в частности, к ракообразным и насекомым, которые также теряют свою кутикулу в процессе роста и насчитывают наибольшее число видов на Земле. Будучи весьма близкими к членистоногим, тихоходки не являются ими. Различные виды тихоходок были обнаружены повсеместно на планете: от полярных областей до экватора, от прибрежных зон1 до глубин океана и даже на вершинах гор. На сегодняшний день описано примерно 1 100 видов тихоходок, которые живут в морях, озерах и реках или в наземной среде обитания. Их количество быстро увеличивается с каждым годом в связи с новыми открытиями и пересмотром существующих видов. Хотя всем тихоходкам для жизнедеятельности необходима вода, многие виды могут выжить даже при временном отсутствии воды. Таким образом, наибольшее число тихоходок было обнаружено на земле, где они живут во мхах, лишайниках, листьях и влажной почве. Широкое распространение тихоходок на Земле тесно связано с их стратегиями выживания. Наземные тихоходки могут жить в двух основных состояниях: активном состоянии и криптобиозе2. В активном состоянии тихоходкам необходима вода, чтобы есть, расти, размножаться, двигаться и осуществлять нормальную деятельность. В состоянии криптобиоза метаболическая деятельность останавливается из-за отсутствия воды. При изменении условий окружающей среды и появлении воды они снова могут вернуться в активное состояние. Такое обратимое приостановление метаболической активности, естественно, сравнивалось со смертью и воскрешением. Наземные тихоходки реагируют на раздражители по-разному в зависимости от источников стресса, и их реакции объединяются общим термином «криптобиоз». Данное состояние может вызываться высушиванием ангидробиозом , замораживанием криобиозом , отсутствием кислорода аноксибиозом и высокой концентрацией растворенных веществ осмобиозом. Ангидробиоз, состояние метаболического покоя вследствие практически полного высушивания, — обычное явление для наземных тихоходок, которые могут входить в данное состояние несколько раз. Чтобы выжить в таком переходном состоянии, тихоходки должны высыхать очень медленно. Трава, мхи и лишайники, населенные наземными тихоходками, содержат многочисленные скопления воды, как губки, которые высыхают крайне медленно. Тихоходки высыхают по мере того, как окружающая их среда теряет воду. Иной возможности спастись у них нет, поскольку тихоходки слишком малы, чтобы бежать. Формирование такого «бочонка» происходит по мере того, как животное втягивает ноги и голову в тело для уменьшения его площади. При регидратации росой, дождем или талым снегом тихоходка может вернуться в активное состояние за несколько минут или часов. Эта удивительная способность к выживанию, по всей видимости, является прямой реакцией на быстрые и непредсказуемые изменения наземной микросреды. У морских тихоходок такие особенности не развиваются, поскольку их среда, как правило, более стабильна. Животное может находиться в состоянии ангидробиоза от нескольких месяцев до двадцати лет, в зависимости от вида, и пережить практически все. Наиболее известной особенностью тихоходки является способность выживать в чрезвычайно экстремальных условиях. После регидратации животные возвращаются в активное состояние.
Обычное атмосферное давление составляет 100 килопаскалей. Как выживают тихоходки? Во-первых, стоит отметить что в таких чудовищных условиях, которые перечислены выше, тихоходки не живут своей обычной жизнью. Они не ползают, не кушают и не спариваются. Для того чтобы выжить они впадают в состояние спячки, которое позволяет им пережить и жару, и холод, и радиацию. Эта разновидность криптобиоза называется ангидробиозом. Ангидробиоз, как можно понять из названия, приблизительно означает жизнь без воды. И да, тихоходки в этом состоянии усыхают до трети своего размера и сворачиваются в ожидании пока снаружи не станет комфортно. Что им в этом помогает? Пока в клетке тихоходки содержится вода, белки CAHS растворены в ней. Когда тихоходка входит в режим «сухой комы» и теряет влагу, то белки начинают «стекленеть» и сцепляются друг с другом во что-то наподобие защитного каркаса, который сохраняет структуру клетки и попутно защищает от давления.
Классификация и генетические связи тихоходок
- Какие животные и птицы живут дольше всех на планете: Топ 10
- Сколько лет живет тихоходка: ключевые факты и интересные подробности
- Где можно найти Тихоходку?
- Спящая красавица: Как тихоходки выживают при отрицательных температурах
Тихоходка – суперсолдат, созданный природой
А сколько живет тихоходка? И вот когда ученые заблокировали цистеин, то тихоходки не смогли перейти в это спасительно для их жизни состояние. Когда эти похожие на мумии тихоходки снова подвергаются воздействию воды, они просто оживают, возвращаясь к нормальной жизни в течение нескольких часов. У тварей есть личный рекорд: японские микробиологи заморозили несколько экземпляров на 30 лет, затем разморозили, вернув к жизни. Сколько живет тихоходка? Узнайте продолжительность жизни этого уникального морского обитателя и удивитесь его долголетию. Изучение возраста и факторов, влияющих на долголетие тихоходки. Тихоходки в больших количествах присутствуют на лишайниках и мхах, хотя встречаться могут повсеместно.
Самые выносливые организмы – тихоходки
- GISMETEO: Ученые выяснили, что замороженные тихоходки не стареют - Животные | Новости погоды.
- Самые живучие на Земле: какие необычные свойства тихоходок используют для развития науки
- Настоящие инопланетяне: Раскрыта главная тайна тихоходок
- Животное, которому не страшен апокалипсис
Раскрыт секрет тихоходки: как она выживает при чудовищной радиации
Самое живучее существо тихоходка: фото, что это за животное, которое почти невозможно убить, сколько живут тихоходки и другие интересные факты о них. При анабиозе тело тихоходки высушивается, теряет объёмы и покрывается восковой оболочкой, которая препятствует испарению. Тихоходки — не очень большая, но и не самая маленькая (всего известно около 1400 видов) группа беспозвоночных животных. Тихоходка — микроскопическое, живущее в воде беспозвоночное с восемью ногами, немного похожими на лапы медведя, которыми они обычно цепляются за мох или лишайник. Мы не знаем, сколько еще проживет черепаха, однако, вероятнее всего Джонатану предстоит подружиться с немалым количеством новых людей, так как, к примеру, его предшественница, черепаха по имени Алагба, жившая в Королевском дворце в Нигерии, умерла после. Тихоходок отправляли в открытый космос, откуда многие из них возвращались живыми и даже сравнительно успешно размножались.
Неубиваемые твари. Кто сможет пережить вечную мерзлоту и ядерный апокалипсис
Тихоходки могут жить даже после 10 дней нахождения в открытом космосе. Тихоходки живут скромной жизнью. Оживление после анабиоза, или сколько живут тихоходки. На самом деле, когда такой эксперимент был проведён, лишь одна из многих тихоходок начала проявлять признаки жизни, но так и не проснулась.
Почти бессмертные: животные, способные пережить человечество
К примеру, ученые достаточно подробно изучили, как выживает животное при полном обезвоживании. Оказалось, что задействована сложная система, в которой участвуют многие молекулярные компоненты. В частности, хотя тихоходка спит, но ее организм вырабатывает вещество дисахарид, которое и защищает клетки от разрушения. Но понятно, что докопаться до сути феномена этого экстремала можно, только разобравшись в его генах. И геном сразу же преподнес сюрпризы. Скажем, он оказался относительно большим для маленького животного и ее положения на древе эволюции: содержит около 215 миллионов нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у всех остальных родственных беспозвоночных. Но дальше - больше. Пару лет назад ученые, казалось бы, вплотную подобрались к секрету тихоходки.
Это происходит, когда экологические условия становятся слишком жесткими для нормального выживания. В этом состоянии организм по сути прекращает жизнедеятельность и может оставаться таким до тех пор, пока экологические условия не улучшатся. Тихоходки в состоянии криптобиоза способны выдерживать перепады давления, температуры, радиации и десикации. Ученые доказали, что они могут выжить даже в космическом вакууме, а также под воздействием давления в 6000 атмосфер, что в шесть раз больше, чем давление на дне Марианской впадины - самой низкой точки в море. Тихоходки могут выдерживать нагревание до 151 градуса по Цельсию в течение нескольких минут, а охлаждение до -200 градусов в течение нескольких дней.
В результате исследования тихоходки не только выжили, успешно вернулись на Землю, но и дали потомство [21]. В 2019 году Wired предположил, что тихоходки могли жить какое-то время на Луне после неудачной посадки израильского лунного модуля Beresheet. Интересными для ученых тихоходки стали не только из-за невосприимчивости ко всем перечисленным факторам, но и из-за того, что в состоянии криптобиоза их биологические часы перестают тикать. Влияние ангидробиоза ученые иллюстрируют двумя моделями: «Спящая красавица» и «Портрет Дориана Грея». Тихоходки, подобно спящим красавицам, могут проснуться спустя 30 лет, но не от поцелуя любимого, а лишь от капли воды. И они остаются вечно молодыми в состоянии бочонка, подобно герою романа Оскара Уайльда «Портрет Дориана Грея». В 2017 году японские ученые установили, что тихоходки способны выжить при дозах радиации, равных 10 000 Грей Гр [22]. Смертельная доза для бактерии Escherichia coli составляет 50 Гр, для мышей — 7 Гр, а для человека — 4 Гр. Радиация повреждает молекулу ДНК напрямую или посредством ионизации молекул воды. Поэтому один из важных механизмов устойчивости — это избавление от свободной воды. Тихоходки теряют воду, которая не связана с макромолекулами, переходя в состояние ангидробиоза. Как проходит «жизнь без воды» В результате действия радиации образуется большое количество активных форм кислорода АФК , которые фактически разрывают все клеточные компоненты, что встречаются им на пути. Защиту от АФК можно обеспечить внедрением антиоксидантных противоокислительных механизмов подробнее — в статье «Биомолекулы» [34]. Среди них очень глобально можно выделить две системы защиты. Первая, путем действия различных ферментов, напрямую перехватывает АФК до того момента, как они повредят ту или иную молекулу. Вторая восстанавливает уже последствия действия АФК различными системами репарации, но у нее есть один существенный минус: ее активность зависит от дозы радиации, то есть чем выше доза радиации, тем менее дееспособной такая система становится. Ключевая органелла, которая противодействует АФК, — пероксисома. Она не уникальна для тихоходок — есть у всех эукариот. Участвует пероксисома в большом количестве метаболических, сигнальных и онтогенетических процессов, активно взаимодействует с другими органеллами, особенно с митохондриями. У пероксисом хорошо развиты защитные механизмы, которые подавляют окислительный стресс и поддерживают окислительно-восстановительный баланс. Образуются пероксисомы либо путем роста, а также асимметричным делением уже существующих органелл, либо способны альтернативно образовываться de novo из эндоплазматического ретикулума [23]. Еще один из механизмов, который помогает переживать стрессовые условия у животных, — работа дисахарида трегалозы, упорядочивающего молекулы в период высыхания. Ученые предположили, что наличие трегалозы в больших количествах должно быть у тихоходок [24]. Ведь она есть у дрожжей, нематод, креветок и других животных, которые обладают устойчивостью к высыханию. Но оказалось, что у тихоходок в организме либо очень низкая концентрация трегалозы, или ее нет вовсе [25]. Исследовав тихоходку Hypsibius dujardini, ученые из США обнаружили группу генов, которые отвечают за производство «внутренне неупорядоченных» белков, которые заменяют всю свободную воду в организме тихоходок на биостекло [26]. Белки эти назвали TDP, расшифровываются они как «специфические для тихоходок и не имеющие четкой вторичной структуры». К ним относятся: цитоплазматические белки, устойчивые к термической денатурации CAHS-белки , секреторные белки, устойчивые к термической денатурации SAHS-белки и митохондриальные белки, устойчивые к термической денатурации MAHS-белки , которые производятся в стрессовых условиях. В момент, когда у тихоходки начинает исчезать вода, включается экспрессия генов, кодирующих TDP рис. Существует несколько гипотез, как работает биостекло в клетках. Согласно первой, все важные молекулы застревают в биостекле, подобно рыбе, что вмерзла в лед [26]. Согласно второй, биостекло замещает молекулы воды в клетках подобно трегалозе, а когда вода возвращается, то TDP растворяются [25]. Рисунок 12. Упорядочивание клеточных элементов в моменты стресса при помощи TDP Tardigrade intrinsically Disordered Proteins рисунок автора статьи Также у тихоходок были обнаружены белки теплового шока heat shock proteins HSPs , которые работают подобно белкам шаперонам, реконструирующим правильную структуру белка. Нашлись у тихоходок и белки с доменом холодового шока, которые реагируют на холодовый стресс и участвуют в посттранскрипционной регуляции генов, способствуя адаптации к низким температурам. Одним из важных механизмов защиты клеток от гибели является удаление поврежденных молекул. У тихоходок это происходит с помощью убиквитин-опосредованной деградации белка рис. Протеасома, в составе которой есть белок убиквитин, связывается с поврежденной молекулой белка и разрушает ее [27]. Рисунок 13. Схема убиквитин-опосредованной деградации белка. В первом случае работает протеасома 26S; убиквитинированные белки связываются с регуляторным фрагментом 19S правая часть рисунка. Во втором случае белки расщепляются напрямую протеасомой 20S слева. Исследования Томаса Бутби и Боба Голдштейна показали, что тихоходки получили приблизительно 6000 генов от других организмов, в основном от бактерий, растений, грибов, архей [26]. Но остается вопрос: «Как получили»? Известно, что гены могут передаваться от родителей детям посредством вертикального переноса генов, но это не единственный способ передачи генетической информации. Как утверждалось в работе американских ученых, тихоходки активно используют горизонтальный перенос генов — обмен генетическим материалом между видами. ДНК от других организмов попадает тихоходкам случайно, в момент криптобиоза. Предполагалось, что чужеродная ДНК распадается на части, а попадает в клетку в момент регидратации тихоходки, когда мембрана становится проницаемой. У тихоходок отличные репаративные процессы в клетках, и считалось, что, переходя в активное состояние, организм тихоходки может не только восстанавливать повреждения своей ДНК, но также и встраивать чужеродную ДНК [26]. Опровержения их работе не заставили себя долго ждать. Уже через несколько недель ученые из Эдинбургского университета и Университета Кэйо опубликовали анализ генома Hypsibius dujardin и Ramazzottius varieornatus, в котором опровергли заявление американских ученых об обширном горизонтальном переносе генов [28] , [29] рис. Через некоторое время всех вновь взволновала тема генома Hypsibius dujardini. Сложность изучения этой тихоходки заключалась в том, что она крошечная. Ее тело состоит примерно из 1000 клеток, а размер 220—300 мкм.
Они могут пережить долгие и резкие засухи. В таких ситуациях коловратки просто впадают в анабиоз. Реклама Жизнеспособных коловраток нашли и в образцах вечной мерзлоты, собранных у берегов реки Алазеи на глубине 3,5 метра. Червей размножили в лаборатории. Ученые считают их доказательством того, что многоклеточные существа могут прожить десятки тысяч лет с практически полностью остановившимся обменом веществ. По мнению ученых, предки коловраток выработали некую защиту. Если специалисты выяснят, как она работает, от разрушения при заморозке можно будет спасти и человека, и других животных. Тихоходка Тихоходки, тардиграды, водяные медведи — это разные названия одного и того же существа. Оно родственник насекомых и пауков. И поговорка «тише едешь — дальше будешь» в случае этого организма действует безотказно. Они крайне малы: взрослая тихоходка не вырастает крупнее 1,5 миллиметра и чаще всего бывает не больше десятой доли миллиметра длиной.
Новые обитатели Луны: 20 фактов о неубиваемых тихоходках
При сроке жизни 2,5-3 года — тихоходка может жить тысячи лет. О том, сколько живет тихоходка? По измерениям тихоходки способны жить в космосе минимум 10 дней с учетом солнечной радиации.