Новости. Тихоходки пережили все пять событий Великого массового вымирания в фанерозое (≈542 млн лет назад), но самые ранние особи современного вида известны только из мелового периода (≈80 млн лет назад). Тихоходки являются единственными животными на нашей планете, которые могут жить вечно и при этом ни капли не стареть.
Ученые выясняют, как и откуда могли появиться тихоходки
Ведь понимание механизмов выживания тихоходок может помочь с решением проблемы анабиоза, продления жизни, устойчивости к опасным условиям. Жить тихоходки могут практически где угодно, но предпочитают селиться на дне озер, во влажном мхе или иной влажной среде. Продолжительность жизни Нормальная продолжительность жизни тихоходок составляет от трех месяцев до 2,5 лет. При анабиозе тело тихоходки высушивается, теряет объёмы и покрывается восковой оболочкой, которая препятствует испарению.
Тихоходки (водяные медведи)
Проведённые японскими учёными эксперименты доказали, что эти животные выживают в условиях экстремально высокого давления — при 600 МПа около 6000 атмосфер. В условиях Мирового океана на каждые 10 метров глубины давление увеличивается на одну атмосферу, поэтому простые подсчёты покажут, что эти животные выдерживают давление, которое почти в 6 раз выше давления в самом глубоком месте на Земле — Марианской впадине. Шведские учёные ставили эксперименты над тихоходками в условиях открытого космоса. В течение 10 дней разные группы тихоходок, находящихся в анабиозе, подвергались космической радиации и жёсткому облучению ультрафиолетом.
По возвращению на космический аппарат часть этих животных вернулась в нормальное состояние, и, более того, оказалась способна к воспроизводству. В прошлом году тихоходкам удалось выйти за пределы Земли и «колонизировать» Луну. Разбившийся израильский зонд «Берешит» нес на своем борту тысячи этих существ.
У тихоходок, разумеется, нет никаких шансов по-настоящему заселить Луну, поскольку они находятся в состоянии анабиоза и запечатаны в контейнеры из эпоксидной смолы.
Тихоходки распространены повсеместно: от Гималаев до морских глубин. Чаще всего тихоходки живут в сыром мху, притом не только на земле, но и в подушечках мха, помещающихся на скалах, деревьях, в сточных желобах крыш и т.
Тихоходка Tardigrada Строение Тихоходки не имеют обособленной головы, тело цилиндрическое, короткое, малосегментное, сплющенное со стороны живота; несущее 4 пары простых нерасчлененных ходных ножек, заканчивающихся коготками у некоторых видов коготки почти отделены друг от друга , причём последняя пара ног направлена назад. Передвигаются тихоходки очень медленно - со скоростью всего 2-3 мм в минуту. Антенн нет.
Кутикула толщиной 0,5 мкм, состоит из трех слоев: наружной эпикутикулы толщиной около 0,1 мкм , расположенного под ним интракутикулы толщиной около 0,2 мкм и прокутикула толщину около 0,25 мкм. 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.
Кровь бесцветна. Размеры тихоходок варьируют от 0,1 до 1,5 мм. Это цилиндрические неуклюжие, сравнительно короткие и толстые животные.
Три пары бугорковидных ножек сидят по бокам, четвертая пара часто помещается у заднего полюса тела. У некоторых конечности, по-видимому, двучленистые. На концах ножек выдаются по 2-9 подвижных коготков.
Морские виды тихоходок чаще всего бесцветны или окрашены от белого до серого, в то время как у сухопутных и пресноводных форм часто встречаются такие цвета, как красный, желтый, зеленый, розовый, фиолетовый или черный. Пищеварительный тракт сквозной, состоит из длинной трубки, идущей от передней к задней стороне тела. Разделен на полость рта, глотку, пищевод, среднюю кишку и прямую кишку.
Кишечник прямой, образует два трубчатых выпячивания, иногда рассматриваемые как гомологи мальпигиевых сосудов. В короткой прямой кишке, выстланной кутикулой, остатки пищи собираются, возможно, еще раз модифицируются, а затем доставляются во внешний мир через брюшную сторону. Глотка с трехгранным просветом и открывающейся в нее парой слюнных желез.
При попадании в кишечник пища часто окутывается перитрофической мембраной, функция которой заключается в защите чувствительной ткани кишечника от повреждения инородными телами. Bryodelphax nigripunctatus, самец Нервная система состоит из надглоточного ганглия, окологлоточных коннективов и брюшной цепочки из 5 парных ганглиев. Есть пара маленьких глаз, а также парные чувствительные сосочки, главным образом на переднем и заднем концах тела.
Выделительная система. Неудобоваримые остатки, отходы метаболизма или загрязняющие вещества могут быть выделены различными способами. Во-первых, из эпидермиса многие загрязняющие вещества встраиваются в верхнюю кутикулу, а затем отторгаются вместе с ней во время следующей линьки.
В качестве пищевых объектов можно рассматривать бактерии, водоросли, простейшие микроорганизмы, мохообразных, грибы и разлагающиеся фрагменты растительного происхождения. Для более крупных разновидностей подходят простейшие, нематоды, коловратки, а также более мелкие тихоходки. Стилеты расположены в ротовой полости тихоходки, которые представлены мелкими, но достаточно острыми зубами, которые предназначаются для прокалывания растительности и мелких организмов. Следует отметить, что через них всасывается клеточная жидкость. В их глоточной области располагаются специальные сосущие мышцы. Когда тихоходки линяют, их стилеты также заменяются.
Некоторые среды характеризуются тем, что тихоходки являются первичными потребителями нематод, что является регулирующим фактором их распространения. Некоторые разновидности являются переносчиками протозойных видов Pyxidium tardigradum, а часть других разновидностей, которые предпочитают обитать в условиях мхов, являются переносчиками грибковых паразитов. Важный момент! Тихоходки настолько выносливые, что некоторые виды могут жить без пищи на протяжении 3-х десятков лет. Этот период их жизни характеризуется тем, что их организм полностью лишается влаги, после чего они бездействуют. После наступления более комфортных условий, когда их организм насыщается влагой, они начинают питаться, а также размножаться.
Они могут терять до 99 процентов влаги, после чего их жизнедеятельность останавливается на несколько лет. Как только условия обитания возвращаются к комфортным, тихоходки возвращаются к жизни. Клетки дегидратированных тихоходок содержат особый вид белка, который заменяет для них жидкость. Образуется стеклообразное вещество, которое не нарушает структуры клеток, сохраняя их в первозданном виде. Характер и образ жизни Чтобы выживать в сложных условиях, тихоходки обладают рядом способностей: Аноксибиоз относится к криптобиотическому состоянию организма, который появляется при сравнительно низком процентном содержании кислорода в организме тихоходок. Когда уровень кислорода снижается до критической точки, организм тихоходки отвечает реакцией, в результате чего тело тихоходки становится жестким, вытянутым и неподвижным.
В таком состоянии они могут находиться несколько часов или несколько дней, пока условия не улучшатся. Криобиоз — это состояние организма тихоходки в результате снижения температуры воды до определенной отметки. В результате ее мембраны защищаются с помощью бочкообразных капсул. Осмобиоз — это результат влияния на организм тихоходки высокого процентного содержания соли в воде. Многие организмы погибают при появлении солей в воде, но только не тихоходки. Ангидробиоз характеризуется потерей воды в организме, которая для жизнедеятельности играет очень важную роль.
Скорее, способность тихоходок к выживанию в космосе является результатом странной реакции, которую они развили, чтобы преодолеть опасную для жизни земную проблему: нехватку воды. Тихоходок, обитающих на суше, можно встретить в некоторых из самых засушливых мест на Земле. Тем не менее, это технически водные существа, которым требуется тонкий слой воды, чтобы делать что угодно, включая питание, размножение или передвижение.
Без воды они такие же живые, как дельфин, выброшенный на берег. Но обитающие на суше тихоходки нашли причудливое решение проблемы засухи : когда их среда высыхает, они тоже. Тихоходки войдут в состояние, называемое высыханием, при котором они сморщиваются, теряя почти три процента воды в своем теле и замедляя свой метаболизм до поразительных 0,01 процента от его нормальной скорости.
В этом состоянии тихоходка просто остается, ничего не делая, пока снова не залит водой. Когда это происходит, существо возвращается к жизни, как смоченная губка, и продолжает двигаться вперед, как ни в чем не бывало. Что еще более удивительно, так это то, что тихоходки могут выжить в этом странном состоянии более десяти лет.
Исследователи полагают, что некоторые виды тихоходок могут даже пережить высыхание до столетия. Тем не менее, средняя продолжительность жизни тихоходок постоянно гидратированных редко превышает несколько месяцев. Тихоходки видят, но не различают цвета Новое исследование сообщает, что маленькие создания не обладают теми же опсинами светочувствительные, фотовочувствительные белка , как животные, которые используют свои глаза, для различения цветов и очертаний.
Один из видов тихоходок Ramazzottius Varornatus. У другого вида Hypsibius instanceplaris действительно были глаза, но их опсины не реагировали на световые раздражители — необходимая особенность для цветного зрения. Технически все еще возможно, что тихоходки могут видеть какой-то цвет, но более вероятно, что они видят вещи в черно-белом цвете.
В конце концов, их глаза очень просты. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как работает их зрение.
В чем секрет самого живучего существа в мире
Тело тихоходки состоит из головы и четырёх сегментов, пар лап у этого животного 4, последняя пара лап направлена назад. На каждой конечности есть разветвлённый коготок. Передвигаются тихоходки, полностью оправдывая своё название, очень медленно — всего два-три миллиметра в минуту. Тихоходки являются многоклеточными организмами с кожным дыханием. Они полупрозрачны. Читайте также: Топ 10 очень странных животных, которых можно встретить в воде Абсолютная неубиваемость тихоходки Причина, по которой эти маленькие существа известны сейчас почти каждому — их «неубиваемость». Как бы жестоко это ни звучало, учёные уже много лет бьются над попытками убийства тихоходок. На самом деле, конечно, тихоходки убиваемы, однако они выдерживают экстремальные условия и способны долго существовать в анабиозе. Неблагоприятная атмосфера. Атмосфера из сероводорода и углекислого газа почти не пугает тихоходок — они могут находиться в ней довольно долго. Ионизирующее излучение.
Тогда как человек выдерживает радиацию всего в 500 бэр, выносливость тихоходок гораздо выше.
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. 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. В 2007 году тихоходка стала первым животным, пережившим воздействие губительной космической среды.
Во время эксперимента, проводимого в космическом аппарате TARDIS, благодаря оборудованию, предоставленному Европейским космическим агентством, тихоходки в состоянии ангидробиоза подвергались непосредственному воздействию солнечной радиации и космического вакуума в ходе миссии российского космического аппарата «Фотон-М3». Во время движения аппарата по орбите на расстоянии 260 км над поверхностью Земли, ученые открыли контейнер, в котором находились тихоходки-«бочонки», тем самым подвергая их воздействию солнца и, в частности, ультрафиолетового излучения.
Жить медведи, как уже понятно, могут в любой среде, но любят больше всего воду и влажные места.
Водяные медведи, также, очень хорошо переносят как сильно низкие, так и высокие температуры. Не страшна медведям и радиация. Ученые, в попытке истребить животных, поместили их в радиационную среду в тысячу раз большую, чем та, которая способна убить человека.
Но они все равно выжили. Медведи обладают еще одной способностью: они отключают метаболизм, впадая в полумертвое состояние, которое делает невозможным их уничтожение. Многие ученые строят гипотезу, что тихоходка - пришелец из других цивилизаций.
К нам на Землю они прилетела на комете. И еще раз про радиацию. Протеин, содержащийся в их организме, используется учеными для защиты людей от радиации.
Ни одна из тысячи известных ученым видов тихоходок не одинакова. А еще они предполагают, что их гораздо больше. Тихоходки - единственные существа, которые смогут выжить и продолжить свою жизнедеятельность в случае катастрофы на нашей планете.
После пребывания в воде и высыхания, форма тела тихоходки напоминает бочку.
Кроме того, ученые уже долгое время наблюдают за самцом, который, предположительно, прожил уже более полутора веков. Впрочем, цифры основаны на вычислениях изменений рацемизации аспарагиновой кислоты в хрусталике глаза животного, не вдаваясь в подробности следует лишь отметить, что метод не претендует на какую-либо точность и оспаривается многими учеными.
Средняя же продолжительность жизни китов составляет от 35 до 90 лет в зависимости от вида, однако случаи естественной смерти для данного вида фиксируются крайне редко. Тихоходка, 200 лет Это миниатюрное, около миллиметра длиной, животное большинство исследователей причисляет к отряду членистоногих, хотя данная классификация вызывает определенные сомнения. Средняя продолжительность жизни тихоходок составляет порядка 200 лет, однако повышенный интерес к себе они вызывают другими способностями.
Дело в том, что миниатюрный организм способен продолжать функционирование в условиях, смертельных для абсолютного большинства других существ. В этих условиях существо не просто выживало, но продолжало передвигаться, питаться и даже размножаться. Слоновая черепаха, 250 лет Галапагосская, она же слоновая черепаха является самой крупной черепахой, дожившей до наших дней.
Впрочем, этого могло и не случиться, так как в XIX веке европейские моряки использовали этих рептилий в качестве запаса еды для дальнего плавания, уничтожив таким образом порядка 200 000 особей.
Чем опасна тихоходка?
- Самые долгоживущие организмы
- Слабость тихоходок
- Самые выносливые организмы – тихоходки
- Почти бессмертные: животные, способные пережить человечество
- Какое самое живучее существо в мире?
- Последние, кто выживет на Земле? Удивительная история тихоходок.
Ученые выяснили, что замороженные тихоходки не стареют
Самые выносливые на планете Вот самые интересные факты об этом удивительном существе: Тихоходки известны своей экстремальной морозоустойчивостью. Они встречаются практически на каждом квадратном метре поверхности Земли, на дне моря и на вершине Гималайских гор. Они были найдены даже под слоями льда в метр толщиной и в горячих источниках с температурой выше точки кипения воды. 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.
В прошлом году тихоходкам удалось выйти за пределы Земли и «колонизировать» Луну. Разбившийся израильский зонд «Берешит» нес на своем борту тысячи этих существ. У тихоходок, разумеется, нет никаких шансов по-настоящему заселить Луну, поскольку они находятся в состоянии анабиоза и запечатаны в контейнеры из эпоксидной смолы. Итак, подведем итоги: тихоходки заслужили славу практически неубиваемых созданий. Они могут переносить лютый мороз, отсутствие кислорода, экстремальное давление, радиацию и даже кипячение. Оказавшись в неблагоприятных условиях, тихоходки высыхают и впадают в анабиоз на годы.
Судя по всему, эта стратегия позволила им пережить пять великих вымираний прошлого. Понравилась статья?
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.
Из-за малых размеров их можно увидеть лишь под микроскопом. Тихоходки — это миллиметровые восьминогие беспозвоночные животные, которые обитают по всему миру во влажных местах. Тихоходками их называют из-за медленного движения, которое составляет всего несколько миллиметров в минуту.
Но интересные — жуть живучие и с виду просто угарные милахи, — с теплотой отзывается биолог Николай Онистратенко. Таят в себе кучу возможностей, так как до конца не изучены. Несколько исследователей одновременно описывали их как своеобразных членистоногих, причисляя то к клещам, то к червям, то к насекомым. Сейчас Tardigrada выделяют в тип беспозвоночных, так как в их строении сочетаются черты кольчатых червей и членистоногих.
Николай Онистратенко признаётся, что регулярно пытается найти тихоходок и зафиксировать в Волгограде и области. Но удается это далеко не всегда. Тело у тихоходок имеет размер 0,1—1,5 мм, полупрозрачное, состоит из четырех сегментов и головы. Восемь нечленистых ног имеют на концах раздваивающиеся коготки.
Ротовой аппарат у этих толстячков состоит из двух заостренных челюстей, которыми тихоходки прокалывают растительные ткани, а иногда и микроскопических животных, даже других тихоходок.
Неубиваемые твари. Кто сможет пережить вечную мерзлоту и ядерный апокалипсис
На каждой конечности есть разветвлённый коготок. Передвигаются тихоходки, полностью оправдывая своё название, очень медленно — всего два-три миллиметра в минуту. Тихоходки являются многоклеточными организмами с кожным дыханием. Они полупрозрачны. Читайте также: Топ 10 очень странных животных, которых можно встретить в воде Абсолютная неубиваемость тихоходки Причина, по которой эти маленькие существа известны сейчас почти каждому — их «неубиваемость».
Как бы жестоко это ни звучало, учёные уже много лет бьются над попытками убийства тихоходок. На самом деле, конечно, тихоходки убиваемы, однако они выдерживают экстремальные условия и способны долго существовать в анабиозе. Неблагоприятная атмосфера. Атмосфера из сероводорода и углекислого газа почти не пугает тихоходок — они могут находиться в ней довольно долго.
Ионизирующее излучение. Тогда как человек выдерживает радиацию всего в 500 бэр, выносливость тихоходок гораздо выше. Лишь половина тихоходок умирает при воздействии, внимание, 570000 бэр!
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. 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.
Тихоходка Tardigrada Строение Тихоходки не имеют обособленной головы, тело цилиндрическое, короткое, малосегментное, сплющенное со стороны живота; несущее 4 пары простых нерасчлененных ходных ножек, заканчивающихся коготками у некоторых видов коготки почти отделены друг от друга , причём последняя пара ног направлена назад. Передвигаются тихоходки очень медленно - со скоростью всего 2-3 мм в минуту.
Антенн нет. Кутикула толщиной 0,5 мкм, состоит из трех слоев: наружной эпикутикулы толщиной около 0,1 мкм , расположенного под ним интракутикулы толщиной около 0,2 мкм и прокутикула толщину около 0,25 мкм. 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. Кровь бесцветна. Размеры тихоходок варьируют от 0,1 до 1,5 мм.
Это цилиндрические неуклюжие, сравнительно короткие и толстые животные. Три пары бугорковидных ножек сидят по бокам, четвертая пара часто помещается у заднего полюса тела. У некоторых конечности, по-видимому, двучленистые.
На концах ножек выдаются по 2-9 подвижных коготков. Морские виды тихоходок чаще всего бесцветны или окрашены от белого до серого, в то время как у сухопутных и пресноводных форм часто встречаются такие цвета, как красный, желтый, зеленый, розовый, фиолетовый или черный. Пищеварительный тракт сквозной, состоит из длинной трубки, идущей от передней к задней стороне тела.
Разделен на полость рта, глотку, пищевод, среднюю кишку и прямую кишку. Кишечник прямой, образует два трубчатых выпячивания, иногда рассматриваемые как гомологи мальпигиевых сосудов. В короткой прямой кишке, выстланной кутикулой, остатки пищи собираются, возможно, еще раз модифицируются, а затем доставляются во внешний мир через брюшную сторону.
Глотка с трехгранным просветом и открывающейся в нее парой слюнных желез. При попадании в кишечник пища часто окутывается перитрофической мембраной, функция которой заключается в защите чувствительной ткани кишечника от повреждения инородными телами. Bryodelphax nigripunctatus, самец Нервная система состоит из надглоточного ганглия, окологлоточных коннективов и брюшной цепочки из 5 парных ганглиев.
Есть пара маленьких глаз, а также парные чувствительные сосочки, главным образом на переднем и заднем концах тела. Выделительная система. Неудобоваримые остатки, отходы метаболизма или загрязняющие вещества могут быть выделены различными способами.
Во-первых, из эпидермиса многие загрязняющие вещества встраиваются в верхнюю кутикулу, а затем отторгаются вместе с ней во время следующей линьки. Кроме того, слюнные железы во время линьки, по-видимому, выполняют выделительную функцию. Кроме того, кишечник не только поглощает питательные вещества, но и, вероятно, выделяет загрязняющие вещества из полости тела во внутреннее пространство кишечника.
Если же беспозвоночное впадает в анабиоз, то способно просуществовать десятки лет и вернуться в обычное состояние, когда внешние условия нормализуются. В 2019 году исследователи продемонстрировали, что высушенные тихоходки не стареют. Теперь же они выяснили, что идентичным эффектом обладает и их замораживание.
Новые обитатели Луны: 20 фактов о неубиваемых тихоходках
У тварей есть личный рекорд: японские микробиологи заморозили несколько экземпляров на 30 лет, затем разморозили, вернув к жизни. Сколько лет живёт тихоходка? Иван Текутов. 18 февраля 2021 ·. Жить тихоходки могут практически где угодно, но предпочитают селиться на дне озер, во влажном мхе или иной влажной среде.
6 интересных фактов о тихоходках — существах способных выживать даже в космосе
В среднем тихоходки живут около 200 лет, из которых они более 10 лет способны обходиться без пищи и питья. Ученые выяснили, что тихоходки в ходе эволюции научились приспосабливаться к самым экстремальным условиям. При анабиозе тело тихоходки высушивается, теряет объёмы и покрывается восковой оболочкой, которая препятствует испарению.
Всесильные водяные медведи — в чем их секрет?
Тихоходки в среднем живут около 200 лет, из которых они более 10 лет способны обходиться без пищи и питья. Их средняя продолжительность жизни впечатляет: она составляет 3 000-12 000 лет. Речь о знаменитой тихоходке, микроскопическом беспозвоночном размером до 1,5 мм, которое движется со скоростью 2-3 миллиметра в минуту. Тихоходки в больших количествах присутствуют на лишайниках и мхах, хотя встречаться могут повсеместно. 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.
25 удивительных фактов о тихоходках
Не проблема для них и обратный температурный полюс, тихоходки могут выдержать погружение в кипяток на протяжении часа. Вакуум и сильная радиация им не то, чтобы не страшны, но какое-то время тихоходки могут выдержать и их без последствий. Впрочем, слово «сильная» тут взято для примера, понятно что какой-то уровень излучения убьёт тихоходку за секунды. Много ли это? 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.
Тихоходки раздельнополые, но, так как самцы встречаются редко, они практикуют партеногенез. То есть, потомство может развиться и из неоплодотворенного яйца. Тихоходка вынашивает от одного до тридцати яиц за раз. Если самец все-таки отыскивается, то он либо оплодотворяет партнершу непосредственно, либо оплодотворяет готовую кладку попозже в одиночку.
В зависимости от вида а их известно более 400 , яйца откладываются в грунт, мох, водоросли или даже в собственную шкуру, сброшенную при линьке. У тихоходок прямое развитие. Это значит, что тихоходка, вылупившаяся из яйца, отличается от взрослой только размером. Передвигаются тихоходки действительно небыстро: всего пару миллиметров в минуту.
Поэтому, в основном, распространяются пассивно: ветром, водой и животными. В сочетании с тем, что они могут переносить неблагоприятные условия, их можно встретить повсеместно. Тихоходок находили и в Гималаях, на высоте шести километров над уровнем моря, и в океане, на глубине четырех километров, и в горячих источниках, и подо льдом на Шпицбергене. 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. 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. При высыхании они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объеме и принимают форму бочонка. Поверхность покрывается восковой оболочкой, препятствующей испарению. Ученые уже давно пытаются разгадать секрет живучести тихоходок.
Любое другое существо схожих размеров и строения неизменно гибнет там, где выживает тихоходка. Дело в том, что она универсальна. Ей не приходится поколениями вырабатывать механизмы адаптации и менять строение тела, чтобы выживать в подводном гейзере или вечной мерзлоте. Замораживание и нагрев.
Они выживали. Температуру в 100 градусов по Цельсию они выдерживали в течение часа. Тихоходок пытались уничтожить ионизирующим излучением. Доза в 570 тыс.
Для сравнения: человек погибает при дозе 500 бэр. Ядовитая атмосфера. Тихоходки научились переносить отсутствие кислорода. Их помещали в атмосферу из сероводорода и углекислого газа.
Радиация Тихоходок пытались уничтожить ионизирующим излучением. Доза в 570 тыс. Для сравнения: человек погибает при дозе 500 бэр. Ядовитая атмосфера Тихоходки научились переносить отсутствие кислорода. Их помещали в атмосферу из сероводорода и углекислого газа. Там они могли находиться неделями, а по возвращению в естественную среду опять чувствовали себя прекрасно, продолжали есть и размножаться. Давление Японские биофизики провели эксперимент, в котором тихоходок помещали в заполненную водой камеру высокого давления.
Постепенно давление доводили до 6000 атмосфер. Некоторые испытуемые погибали, но большинство выживало. Высушивание По современным данным, тихоходки могут ожить после десяти лет анабиоза, в который они впадают в период засухи. По одной из научных гипотез, в такие периоды даже ДНК тихоходок распадается, но когда влажность нормализуется, целостность ДНК восстанавливается. По этой же теории, в генетический код тихоходки может попасть чужой генетический материал — например, от живущих по соседству более приспособленных организмов.
Вид сбоку. Тихоходки обитают на всех континентах мира и в различных средах, включая морские, пресноводные и наземные. Из-за микроскопических размеров и небиоминерализирующего тела вероятность окаменения этих беспозвоночных очень мала. Внешний вид тихоходок.
Неубиваемые твари. Кто сможет пережить вечную мерзлоту и ядерный апокалипсис
Смотрите видео онлайн «Тихоходка-терминатор: самое живучее существо на планете. 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. Тихоходка — микроскопическое, живущее в воде беспозвоночное с восемью ногами, немного похожими на лапы медведя, которыми они обычно цепляются за мох или лишайник.