Tardigrady dokážu prežiť desaťročia bez vody a my konečne vieme, ako na to

(David Spears FRPS FRMS/Corbis Documentary/Getty Images)

Voda je kľúčovou zložkou pre všetok život na Zemi, no s tým sa bráni takmer nesmrteľným silám môže nejakým spôsobom vydržať, že im odoberie takmer všetok HdvaO.

Teraz výskumníci objavili ďalší trik, ktorý tieto bacuľaté mikroskopické anomálie používajú na prežitie rokov extrémnej dehydratácie .

„Hoci je voda nevyhnutná pre všetok život, o ktorom vieme, niektoré tardigrady môžu bez nej žiť potenciálne desaťročia,“ hovorí Biológ Takekazu Kunieda z Tokijskej univerzity.



Hovorovo známy ako vodné medvede, mnohé z 1300 známych druhov tardigrade tolerovať podmienky, ktoré by boli smrteľné pre všetky ostatné známe formy života.

Vyhladovať ich, varte ich , zmraziť ich , vyžarovať ich , alebo strieľať ich zo zbrane a tieto vzdialení príbuzní zamatového červa sa bude stále vracať pre viac.

Keď sa tieto vodné živočíchy ocitnú v prostredí, ktoré vyplavuje ich vodu, tardigrady sa scvrknú do okrúhlej formy nazývanej znova .

Ako Kunieda, kolega biológ Akihiro Tanaka z Tokijskej univerzity a kolegovia vo svojom článku vysvetľujú, dehydratované tardigrady sú výnimočne stabilné a dokážu odolať mnohým extrémom vrátane vystavenie vesmírnemu vákuu a stále sa im darí resuscitovať.

'Verí sa, že keď voda opúšťa bunku, nejaký druh proteínu musí bunke pomôcť udržať si fyzickú silu, aby sa vyhla kolapsu do seba.' hovorí Kunieda.

Výskumníci teda prečesali skupinu tardigradov známych svojimi dehydratačnými schopnosťami nazývanými eutardigrady pre proteíny, ktoré by mohli vysvetliť tento jav, a našli 336 jedinečných podozrivých.

'Po testovaní niekoľkých rôznych druhov sme zistili, že cytoplazmaticky bohaté proteíny rozpustné v teple (CAHS), jedinečné pre tardigrady, sú zodpovedné za ochranu ich buniek pred dehydratáciou,' Kunieda. vysvetľuje .

Pomocou experimentov na ľudských a hmyzích bunkách boli vedci schopní preukázať, že proteíny CAHS zvyšujú tuhosť buniek, čím podporujú bunku proti zmršťovaniu spôsobenému strateným tlakom vody. Proteíny dokonca chránili bunky aj pred príliš veľkým tlakom vody.

„Pokúšať sa zistiť, ako sa CAHS proteíny správajú v hmyzích a ľudských bunkách, predstavovalo niekoľko zaujímavých výziev,“ hovorí Tanaka.

„Typická metóda farbenia vyžaduje roztoky obsahujúce vodu, čo samozrejme mätie akýkoľvek experiment, kde je koncentrácia vody faktorom, ktorý sa snažíme kontrolovať. Preto sme sa obrátili na riešenie na báze metanolu, aby sme tento problém obišli.“

To im umožnilo vidieť proteíny CAHS v akcii v bunkách pestovaných v laboratóriu.

Proteíny CAHS tvoriace vlákna, keď je kultivovaná ľudská bunka dehydratovaná. (A Tanaka a T Kunieda)

Zdá sa, že CAHS proteíny pôsobia ako bunkové štruktúry lešenia podobné bunkám cytoskelet – ale len vtedy, keď bunky čelia stresu zo straty vody.

Ako je vidieť vo vyššie uvedenom videu, v dehydrovaných bunkách sa proteíny CAHS navzájom spájajú a vytvárajú pavučiny podporných vlákien, ktoré poskytujú prechod na požiadanie do tejto gélovej fázy naplnenej vláknami.

Štruktúry podobné cytoskeletu chránia bunku pred úplným zdeformovaním nedostatočným tlakom vody a pravdepodobne prispievajú k neuveriteľnej stabilite tunov.

Tento proces, nazývaný anhydrobióza, možno zvrátiť, čo umožní tardigradom pokračovať vo svojom živote tam, kde prestali, a opäť sa vrátia podmienky hydratácie.

Vedci už skôr predpokladali, že existuje „biosklo“ na báze bielkovín, ktoré udržuje bunkové štruktúry tardigradov neporušené počas extrémneho vysychania.

Minulé štúdie však iba hľadali genetické zložky tejto schopnosti ; táto nová štúdia hľadala skutočné proteíny.

Takéto úhľadné biologické triky to umožnili osemnohý , no stále akosi rozkošné zvieratá, ktoré sa dostanú do všetkých kútov našej planéty – od spaľujúcich sopečných prieduchov a drvivého tlaku hlbín našich oceánov až po tropické pralesy a ľadová tundra .

'Všetko o tardigradoch je fascinujúce,' hovorí Kunieda.

„Extrémna škála prostredí, ktoré môžu niektoré druhy prežiť, nás vedie k skúmaniu doteraz nevídaných mechanizmov a štruktúr. Pre biológa je toto pole zlatou baňou.“

Ďalšie jedinečné proteíny, ktoré Tanaka a kolegovia izolovali, môžu obsahovať viac kľúčov k tomu, ako tardigrady zvládajú všetky svoje pôsobivé výkony.

Tento výskum bol publikovaný v r Biológia PLOS .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.