Как найти тихоходку во мхе

Обновлено: 25.08.2024

Обзор

Автор

Редакторы

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Тихоходки — водяные медведи

Рисунок 1. У тихоходок есть много разных названий: их называют тихоходами на украинском, водяными медведями на английском, маленькими водяными медведями на немецком, моховыми поросятами на польском, тихоходками на русском, кумамуши на японском.

рисунок автора статьи

Рисунок 2. Разнообразие тихоходок. Наземные виды тихоходок (I). Морские виды тихоходок (II–X) (видео 2).

Видео 1. Походка тихоходки

Каково быть маленьким?

Анатомия тихоходок

Необычных существ с восемью ногами в конце XVIII века увидел в каплях воды, священник Иоганн Август Эфраим Гезе. Ему эти животные напоминали маленьких неспешных медведей, и он назвал свою находку маленькими водяными медвежатами. Тихоходки и правда внешне похожи на инопланетных медведей. По бокам их бочковидного массивного тела расположены четыре пары конечностей с когтями, голова округлая, как у привычных всем медведей, а на ней располагается пара глаз. Однако видят они не так, как мы. Их глаза — это пара пигментных пятен, способных улавливать лишь свет.

Рисунок 3. Сравнительная анатомия панды и водяного медведя

Видео 3. Каннибализм у тихоходок

Рисунок 4. Устройство ротового аппарата тихоходок

Рот тихоходки соединяется с пищеводом, а потом уже с кишечником, который заканчивается прямой кишкой. Большинство видов тихоходок испражняются в окружающую среду (видео 5), однако существуют виды, которым привычней справлять нужду в период линьки в старую кутикулу. Линька у некоторых видов тихоходок связана не только со сменой кутикулы, но и с вынашиванием яиц.

Видео 5. Тихоходка какает

Спаривание тихоходок довольно изощренное. В 2016 году немецкие специалисты проанализировали половое поведение раздельнополой тихоходки Isohypsibius dastychi [3]. Самец этой тихоходки находит самку, когда она готова сменить кутикулу. Он медленно сворачивается вокруг ее головы, после чего самка начинает сокращать глоточные мышцы, покалывая самца в живот своими стилетами (рис. 5).

Рисунок 5. Спаривание Isohypsibius dastychi. Самка с овальными яйцами, самец свернут калачиком вокруг ее головы.

Такими действиями она стимулирует выделение сперматозоидов самцом. Выходя из кутикулы, самка оставляет небольшое отверстие, куда самец впрыскивает сперматозоиды. Самка в этот момент еще не полностью покинула кутикулу. Сперматозоиды достигают яиц, происходит оплодотворение. Только после того, как яйца будут оплодотворены, самка полностью покидает кутикулу (видео 6).

Видео 6. Самка покидает кутикулу

Некоторые виды тихоходок откладывают яйца очень необычной, причудливой формы, со множеством выростов и придатков (рис. 6). Такие яйца откладывают не в кутикулу, а в воду. А есть тихоходки, которые избавились от самцов вообще и размножаются исключительно партеногенезом.

Рисунок 6. Морфологическое разнообразие яиц тихоходок

Как тихоходка родственников искала

Клетки тихоходок, так же как и сами тихоходки, очень маленькие, у взрослых в диаметре не превышают 3–5 мкм, а кариотип представлен крошечными хромосомами от 5 до 7 штук, не превышающими 1 мкм в длину (рис. 7) [6], [7]. Поэтому секвенировать тихоходок очень сложно. На сегодняшний день обнародовано лишь три генома тихоходок: Hypsibius dujardini [8], Ramazzottius varieornatus [9] и Milnesium tardigradum [10].

Рисунок 7. Клетки и хромосомы тихоходки Hypsibius exemplaris. Масштабные полосы — 1 мкм (на всех изображениях).

Рисунок 8. Филогения тихоходок

рисунок автора статьи

Тихоходка и ее Hox-гены

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.

рисунок автора статьи

Рисунок 10. Модели строения тела современных панартропод. Гомологичные сегменты показаны одним цветом. Схема раскраски сегментов по результатам, показанным в статьях [17] и [18].

Повторный анализ подтвердил гипотезу, но также стало известно, что у нематод и тихоходок отсутствует одинаковый набор генов (рис. 9). 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

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. Они могут выжить несколько минут в кипящем спирте (150 °C) и жидком гелии (–273 °C), их можно подвергнуть воздействию давления, которое будет превышать 5000 атмосфер, или же выпустить в открытый космос [20]. Однако не все условия для тихоходок будут временными неудобствами. Согласно данным 2020 года, тихоходки Ramazzottius varieornatus в активном состоянии не любят высокие температуры [20]. Если неприспособленную к этим условиям тихоходку поместить в среду с температурой 37,1 °C, то она погибнет в течение 48 часов. Адаптированные активные представители выживают при более высокой температуре — 37,6 °C. В таких условиях человек более вынослив, чем тихоходка. Например, в состоянии бочонка часть водяных медведей смогла пережить температуру 82,7 °C в течение часа и 63,1 °C — в течение 24 часов [20].

Тихоходки — первое известное животное, выжившее в открытом космосе. В 2007 году благодаря миссии FOTON-M3 Европейского космического агентства (ESA) стало известно, что тихоходки способны выжить в космическом пространстве. 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. 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.

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.

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. 13). 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).

рисунок автора статьи

Рисунок 15. Модель связывания Dsup с нуклеосомой для защиты ДНК от повреждающих агентов

рисунок автора статьи

Tardigradus popularicus spp. среди нас

Рисунок 17а. Ara tardigrade module от Google и Midnight Commercial

Рисунок 17б. Тихоходки как объекты масскультуры: 1 — татуировки с тихоходками; 2 — тихоходки-игрушки; 3 – немедицинская маска от benyuart; 4 – кулоны с наземной тихоходкой от производителя TaylorCustom.

Нет сомнения, что тихоходки являются одними из самых устойчивых и обсуждаемых существ на планете Земля. Но на сегодняшний день совершенно непонятно, как происходит сохранение работоспособности отдельных органелл, как перезапускаются митохондрии или как в них может сохраняться энергия во время криптобиоза. Тут ученым надо еще разбираться.

Тихоходка нормально себя чувствует в кипятке +100 С, в холодной среде до -200 С, ей нипочем ультрафиолетовое и рентгеновское излучение в 570 тысяч единиц и давление до 6 атмосфер. Также существа могут довольно долго жить в атмосфере углекислого газа и сероводорода. Это наводит на мысль, что тихоходка бессмертна. Конечно же, это не так – исследователи пришли к выводу, что ее продолжительность жизни составляет около 200 лет.

Водяные медведи – это единственные существа, над которыми ставились опыты в безвоздушном космическом пространстве. Пробыв в открытом космосе 10 дней, тихоходки были практически обезвожены, но вернулись в прежнее состояние, когда их поместили обратно на космический корабль. Ученые выяснили, что это существо способно ожить после продолжительной спячки (анабиоза) длиной в 10 лет.

Строение и физиология, размер тихоходки

Водяной медведь – это восьминогое, обитающее в водной среде крошечное животное, по своему строению ближе к нематодам (круглым червям), чем к их двойникам, членистоногим (насекомым, многоножкам, паукообразным и ракообразным).

У тихоходки очень маленькое полупрозрачное тело, размер которого составляет всего 0,1..1,5 мм. Новорожденные водяные медведи могут быть меньше, чем 0,05 мм. Наиболее крупные особи размером в 1,5 мм можно разглядеть невооруженным глазом, без микроскопа.

Тело покрыто хитиновым панцирем, который регулярно обновляется при линьке, как у всех насекомых. Панцирь имеет разную окраску, цвет зависит от условий обитания. В природе встречаются:

Оранжевые и ярко-красные особи, распространенные на водорослях
Оливковые, которые живут на мхах и лишайниках
Зеленые, обитающие в воде

Ноги тихоходки по сравнению с туловищем – коротенькие и толстенькие, с 4-8 коготками в виде щетинок. По форме они напоминают медвежьи лапы. Острыми коготками "водяные медведи" цепляются за мох или лишайник, так им легче передвигаться. Три пары ног направлены вперед, а четвертая – назад. Тихоходки очень медленно передвигаются – за 1 минуту они преодолевают 2-3 мм. Это равносильно тому, как если бы человек преодолевал расстояние 30-40 метров в минуту (учитывая размеры тела человека).

Тихоходка под микроскопом

У тихоходки нет кровеносной системы, и полностью отсутствуют дыхательные органы, а дышат они кожей. Ротовое отверстие снабжено острыми отростками, которые необходимы водяному медведю для прокалывания оболочек клеток мхов и водорослей, чтобы получить питательную жидкость. Нервная, пищеварительная система, так же как и система размножения, присутствуют.

Удивительно, что существует более 400 различных видов тихоходки, но при этом идентифицировано менее 10% видов этого животного.

Вы можете спросить: где они были все это время? Почему они не появились раньше, когда ученые были поглощены исследованием видов животных этой планеты? Почему широкая общественность узнала о них только теперь?

Все это время тихоходки были вокруг нас. На самом деле, они, вероятно, смотрят на вас прямо сейчас, призывая вас заметить их. И восхититься их способностью к выживанию и уникальной неприхотливостью.

Где обитает тихоходка

Тихоходки встречаются почти повсеместно, но в первую очередь их любимыми местами обитания является морская и пресная вода, а также молодой мох, украшающий речные камни. Этих животных можно в большом количестве найти во влажных регионах, таких как русла рек, ручьи и пруды.

Помимо водоемов, водяного медведя можно обнаружить в таких необычных для него местах, как:

Песчаные дюны
Каменистая местность
Почва
Дно океана
Деревья
Лишайниковые подушки
Подо льдом

Тихоходки живут скромной жизнью. Они не вызывают заболевания и не оказывают вредного воздействия на урожай. Это самые неприхотливые существа на планете Земля.

Что едят тихоходки?

Они питаются жидкостями клеток растений и мелких животных, проникая в их клеточные стенки и мембраны. Тихоходки делают это с помощью отростков, называемых стилетами, украшающих их ротовую полость. Основной источник питания – водоросли, мхи и лишайники.

Известно, что некоторые виды водных медведей поглощают целые живые организмы, такие как коловратки и нематоды. Тихоходки питаются даже своими, более мелкими, сородичами! Да, каннибализм очень распространен среди определенных видов тихоходки. Правда, когда у них достаточно еды и воды для поддержания функций организма, они так не поступают.

Интересный факт! Тихоходки могут обходиться без еды и питья на протяжении 30 лет.

Это, наверное, самые парадоксальные животные на нашей планете. Эти организмы невероятно милые и непритязательные; они как крошечные дирижабли, безобидно суетятся на своих коротеньких ножках. Но они также имеют легендарную репутацию самых неуничтожимых существ на Земле.

Крошечные, но живучие

Исследователи выяснили, что тихоходки выживают в горячих серных источниках среди вулканических гор; они выжили на вершине Гималаев, под слоями толстого льда, оставаясь невредимыми под действием огромного давления и чрезвычайно низких температур. Тихоходки способны пережить полное глобальное массовое вымирание и апокалипсис, вызванный астрофизическими событиями, такими как гамма-всплески и разрушительные удары метеоритов.

Тихоходки в Космосе

В 2007 году группа исследователей довела жизнеспособность этих необычных животных до предела в условиях, в которых невозможно было бы выжить ни одному из известных живых существ. Тихоходку поместили в открытый Космос на целых 10 дней.

Вакуум Космоса, который приводит к серьезному обезвоживанию и космическому излучению, не был проблемой для водных медведей. Когда те же самые образцы были возвращены на космический аппарат и подвергнуты регидратации (насыщению влагой), 68% тех, кто был защищен от радиации, выжили. Даже немного тихоходок, пребывавших в космическом вакууме без защиты от радиации, не только вернулись к жизни, но и произвели жизнеспособное потомство.

Как тихоходки выживают так долго?

Итак, мы выяснили, что крошечные тельца этих существ устойчивы к различным невзгодам и экстремальным условиям. Природные "сверхспособности" тихоходок помогают им противостоять условиям, которые привели бы к гибели других организмов. О чем идет речь, что за супер способности?

Секрет прост, это высочайшая устойчивость к криптобиозу (обезвоживанию тканей). Адаптация, которая позволяет тихоходкам жить в таких варварских условиях, заключается в их способности войти в обезвоженное состояние, очень похожее на смерть, и в этом вся разница.

Тихоходка – существо, которое невозможно убить

При столкновении со стрессами окружающей среды, панцирь тихоходки будет линять, а кожа внутри него свернется в сухой, безжизненный шар, называемый тун. Это значительно снижает метаболическую активность организма, примерно до 0,01% от нормального уровня, но все же защищает его ДНК. Для этого организм тихоходки вырабатывает трегалозу, – природный защитный сахар, образующий гелеобразную среду, которая задерживает и сохраняет клеточные органеллы и мембраны.

В обезвоженном состоянии тихоходки могут выживать в течение десятилетия или более. После погружения в воду их тела возвращаются к нормальному метаболическому состоянию в течение нескольких часов.

По некоторым данным, в одном из таких случаев группа обезвоженных тихоходок была взята из музейного образца 100-летнего высушенного мха и возвращена к жизни путем простой регидратации. При этом, чем дольше особи остаются в обезвоженном состоянии, тем ниже их шансы на успешное восстановление.

Будь то крутой кипяток, сильное ультрафиолетовое излучение, ледяной холод подледных озер, или даже вакуум пространства, эти твердые маленькие существа легко переживут любую невзгоду.

Варите их в кипятке, делайте пюре, засовывайте их в тушеное мясо – они универсальны и, вероятно, они – самые стойкие существа на планете. Пережив пять великих массовых вымираний в течение полмиллиарда лет, тихоходки могли бы стать самым странным сочетанием умиления и ужаса, которое кто-либо когда-либо испытывал, глядя в микроскоп.

Экстремальные условия, которые пугают нас и наверняка убьют почти любую форму земной жизни, едва ли волнуют тихоходок. Эти крошечные малыши расширили понятие обитаемой среды, и понимание их неразрушимости будет иметь глубокие последствия, как для наземной жизни, так и для выживания в других мирах.

Продолжаем пополнять нашу коллекцию САМОГО САМОГО !

Говорят, что они выживают до десяти лет без воды, способны выжить при -271°C в жидком гелии и при +100°C в кипятке, выдерживают в 1000 раз большую дозу радиации, чем человек, и даже уже побывали в открытом космосе!

Давайте узнаем КТО ЭТО и так ли это …

Фото 1.

Тихоходка (лат. Tardigrada) — тип микроскопических беспозвоночных, близких к членистоногим. Впервые это животное было описано в 1773 г. немецким пастором И. А. Гёце как kleiner Wasserbär (маленький водяной медведь). В 1777 г. итальянский ученый Ладзаро Спалланцани дал им название il tardigrado, тихоходки, латинизированной формой которого является название Tardigrada (с 1840 г.).

Тело у тихоходок (или их еще называют водяной медведь) имеет размер 0,1—1,5 мм, полупрозрачное, из четырех сегментов и головы. Снабжено 4 парами коротких и толстых ног с 4—8 длинными щетинковидными коготками на конце, причем последняя пара ног направлена назад. Передвигаются тихоходки действительно очень медленно — со скоростью всего 2—3 мм в минуту. Ротовые органы — пара острых стилетов, служащих для прокалывания оболочек клеток водорослей и мхов, которыми тихоходки питаются. Тихоходки имеют пищеварительную, выделительную, нервную и половую системы; однако у них отсутствуют дыхательная и кровеносная системы — дыхание кожное, а роль крови выполняет заполняющая полость тела жидкость.

Фото 2.

В настоящее время известно более 900 видов тихоходок (в России — 120 видов.[1]). Из-за микроскопических размеров и способности переносить неблагоприятные условия распространены они повсеместно, от Гималаев (до 6000 м) до морских глубин (ниже 4000 м). Тихоходок находили в горячих источниках, подо льдом (например, на Шпицбергене) и на дне океана. Распространяются они пассивно — ветром, водой, различными животными.

Фото 3.

Все тихоходки в некоторой степени являются водными животными. Примерно 10% — морские обитатели, другие встречаются в пресноводных водоёмах, однако большинство населяет моховые и лишайниковые подушки на земле, деревьях, скалах и каменных стенах. Количество тихоходок во мхе может быть очень велико — сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха. Питаются тихоходки жидкостями растений и водорослей, на которых обитают. Некоторые виды поедают мелких животных — коловраток, нематод, других тихоходок. В свою очередь служат добычей для клещей и ногохвосток.

Фото 4.

Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза; а при наступлении благоприятных условий довольно быстро оживать. Выживают тихоходки в основном за счёт т. н. ангидробиоза, высушивания. При высыхании они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объеме и принимают форму бочонка. Поверхность покрывается восковой оболочкой, препятствующей испарению. При анабиозе их метаболизм падает до 0,01 %, а содержание воды способно доходить до 1 % от нормального.

Фото 5.

В состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки.

* Температура. Выдерживают пребывания в течение 20 мес. в жидком воздухе при -193°C, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до -271°С; нагрев до 60—65°С в течение 10 ч и до 100 °C в течение часа.

* Ионизирующее излучение в 570 000 рентген убивает примерно 50 % облучаемых тихоходок. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 рентген.

* Атмосфера: Оживали после получасового пребывания в вакууме. Довольно долго могут находиться в атмосфере сероводорода, углекислого газа.

* Влажность: известен случай, когда мох взятый из пустыни спустя приблизительно 120 лет после его иссушения поместили в воду, находящиеся в нём тихоходки ожили и были способны к размножению.

Фото 6.

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.

Фото 7.

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. coronifer не смогли пережить полный спектр воздействий (низкая температура, вакуум, ультрафиолет А и В), лишь 12% животных этой группы выжили, все они принадлежали к виду Milnesium tardigradum. Тем не менее, выжившие смогли дать нормальное потомство, хотя их плодовитость оказалась ниже, чем у контрольной группы, находившейся на Земле.

Фото 8.

Пока ученые не знают механизмов, которые помогли тихоходкам пережить воздействие жесткого ультрафиолета космического пространства. Излучение такой длины волны вызывает разрывы и мутации ДНК. Вероятно, у тихоходок существуют специальные защитные системы, предохраняющие или быстро ремонтирующие их генетический материал. Понимание того, как живые системы способны защищаться от губительного воздействия космоса, является немаловажным для развития космонавтики и организации космических полетов на дальние расстояния и лунной базы.

Фото 9.

В чем же секрет такой живучести тихоходок? Они не только способны достигать состояния, когда их метаболизм практически останавливается, но и поддерживать это состояние годами в любой период их существования.

Вот пример арктического Adorybiotus coronifer в таком замерзшем состоянии:

А вот сезонные изменения этого существа в зависимости от погодных условий (1 – холодная осень и зима; 2 – весна; 3 – активная форма, лето; 4 — линька):

Таким образом, существование тихоходок опровергает теорию, что только тараканы способны пережить ядерный взрыв. Это существо гораздо более живуче, во много раз меньше чем таракан, а также гораздо более милое :)

Фото 10.

Фото 11.

Одна гонада в виде мешка, расположенная дорсально, отличает самцов, самок и самооплодотворяемых гермафродитов. Некоторые виды состоят только из самок, размножающихся путем партеногенеза, то есть без участия самцов. 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.

Фото 12.

Фото 13.

Фото 14.

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. В ходе экспериментов обезвоженных тихоходок подвергали воздействию температур в диапазоне от минус 272,95°C, т.е. близких к абсолютному нулю, до +150°C, т.е. температуры в духовке при выпечке торта. После регидратации животные возвращаются в активное состояние. Таким образом, тихоходки, находившиеся в состоянии ангидробиоза в течение нескольких лет при температуре -80°C, выжили. Тихоходки также подвергались воздействию атмосферного давления, в 12 000 раз превышающего нормальное давление, а также воздействию избыточного количества удушающих газов (окись углерода, углекислый газ), и им удавалось вернуться в активное состояние после регидратации. Воздействие ионизирующего излучения, более чем в 1 000 раз превышающее смертельное для человека, не оказало никакого влияния на тихоходок.

Фото 15.

Фото 16.

Фото 17.

При обезвоживании потеря значительного количества воды, как правило, приводит к разрушению клеток и тканей и, следовательно, гибели организма. В случае тихоходок, существует взаимосвязь между приобретением устойчивости к обезвоживанию и биосинтезом трегалозы по мере накопления этого сахара тихоходками при обезвоживании. Синтез и накопление трегалозы защищает клетки и ткани тихоходки, заменяя воду, потерянную при обезвоживании. Белки теплового шока, в частности, белок HSP70, вероятно, действуют совместно с трегалозой, защищая крупные молекулы и клеточные мембраны от повреждений, вызванных обезвоживанием. Ионизирующее и ультрафиолетовое излучение разрушает крупные молекулы, такие как ДНК, и приводит к окислительному стрессу, оказывая действие, подобное ускоренному старению.

Фото 18.

Именно по этой причине способность тихоходок переживать интенсивное излучение приводит ученых к мысли о том, что животные обладают действенным механизмом репарации ДНК и защитной системой антиоксидантного действия. Растущий интерес ученых к тихоходкам, несомненно, связан с возможностью применения полученных знаний об обезвоживании и механизмах морозостойкости тихоходок к криоконсервации биоматериалов (например, клеток, вакцин, продуктов питания и т.д.). Эти крошечные, невидимые глазу животные могут помочь нам понять основополагающие принципы природы живых систем. Поэтому будьте осторожны, когда идете по траве.

Фото 19.

Фото 20.

Фото 21.

Строение и физиология, размер тихоходки

Оранжевые и ярко-красные особи, распространенные на водорослях
Оливковые, которые живут на мхах и лишайниках
Зеленые, обитающие в воде

Тихоходка под микроскопом

Где обитает тихоходка

Помимо водоемов, водяного медведя можно обнаружить в таких необычных для него местах, как:

Песчаные дюны
Каменистая местность
Почва
Дно океана
Деревья
Лишайниковые подушки
Подо льдом

Что едят тихоходки?

Интересный факт! Тихоходки могут обходиться без еды и питья на протяжении 30 лет.

Крошечные, но живучие

Тихоходки в Космосе

Как тихоходки выживают так долго?

Тихоходка – существо, которое невозможно убить

Читайте также: