Ведь понимание механизмов выживания тихоходок может помочь с решением проблемы анабиоза, продления жизни, устойчивости к опасным условиям.
Абсолютная неубиваемость тихоходки
- Сколько лет живет тихоходка основные факты и интересные подробности
- Что еще почитать
- Раскрыт секрет тихоходки: как она выживает при чудовищной радиации - Телеканал "Наука"
- Ученые выяснили, что замороженные тихоходки не стареют
- Сейчас на главной
- Тихоходки - удивительнейшие обитатели Земли
Последние, кто выживет на Земле? Удивительная история тихоходок.
Взрослая тихоходка не вырастает крупнее 1,5 мм и чаще всего бывает не больше десятой доли миллиметра длиной. Тихоходки способны голодать десятилетиями (в состоянии своеобразного анабиоза). Тихоходки всегда живут в воде: в океанах, морях и озерах, но чаще всего в небольших каплях воды – микроводоемах внутри мхов и лишайников. Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью, скорее даже бессмертием.
Тихоходки — водяные медведи
- Сон длиной 200 лет — какая малость
- Обзор подтипа тихоходок
- Самые долгоживущие организмы
- Самые выносливые организмы – тихоходки
ОНО выживет во льду, в огне и даже при радиации!
"Таким образом, тихоходки, которые обычно живут всего несколько месяцев без периодов покоя, могут жить много лет или даже десятилетий". Ведь понимание механизмов выживания тихоходок может помочь с решением проблемы анабиоза, продления жизни, устойчивости к опасным условиям. По измерениям тихоходки способны жить в космосе минимум 10 дней с учетом солнечной радиации.
Раскрыт секрет тихоходки: как она выживает при чудовищной радиации
У тварей есть личный рекорд: японские микробиологи заморозили несколько экземпляров на 30 лет, затем разморозили, вернув к жизни. На данный момент науке известно о существовании 1000 видов тихоходок, и России живут как минимум 120 из них. Либо же произошла делеция генов, и тихоходка выжила, так как в условиях жизни тихоходки они оказались не нужны. Жизнь на разных материках. Среды жизни и адаптации к ним организмов. Взрослая тихоходка не вырастает крупнее 1,5 мм и чаще всего бывает не больше десятой доли миллиметра длиной. Тихоходки являются единственными животными на нашей планете, которые могут жить вечно и при этом ни капли не стареть.
Как долго живет Тихоходка?
Тихоходка — микроскопическое, живущее в воде беспозвоночное с восемью ногами, немного похожими на лапы медведя, которыми они обычно цепляются за мох или лишайник. Срок активной жизни тихоходок не изменился вне зависимости от времени, проведенного в заморозке. Ученые описали новый вид тихоходок — Paradoryphoribius chronocaribbeus: это единственный из обнаруженных на сегодня ископаемых «водяных медведей», живших в кайнозое. Их средняя продолжительность жизни впечатляет: она составляет 3 000-12 000 лет.
Почти бессмертные: животные, способные пережить человечество
Они могут изменять свое тело, создавая любую водную форму, чтобы слиться с окружающей средой. Это делается для того, чтобы спрятаться от хищников. На коже у них есть цветные мешочки, помогающие в любой момент менять цвет. Ученые со времен Аристотеля были поражены уникальной способностью каракатиц менять цвет и текстуру в соответствии с окружающей средой. Эти моллюски меняют свой внешний вид за счет воздействия нейронов на их кожу.
Северный олень Живущие за Полярным кругом северные олени сталкиваются с непростыми климатическими условиями. Их мир резко меняется от лета к зиме — от постоянного солнечного света до непрерывной полярной ночи. Однако олени справляются с любыми условиями благодаря уникальному механизму, который позволяет им менять свое зрение в различных условиях. Олени способны расширять свое поле зрения до ближнего ультрафиолета, что позволяет им лучше использовать зимний свет.
Часть глаз животных, называемая tapetum lucidum «кошачьи глаза» , зимой меняет цвет, что позволяет им видеть свет в темное время. Эта поразительная приспособляемость глаз развилась, чтобы улучшить способность этих животных обнаруживать зимних хищников.
Снабжено 4 парами коротких и толстых ног с 4—8 длинными щетинковидными коготками на конце, причём 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. Систематическое положение тихоходок дискуссионно.
Большинство авторов сближают их с настоящими членистоногими Euarthropoda. Помимо этого, их могут сближать либо с нематодами Nematoda , либо с кольчатыми червями Annelida. Размножение Раздельнополы. Самцы тихоходок мельче самок и встречаются редко, поэтому возможен партеногенез , то есть размножение самок без оплодотворения. Во время периода размножения у самки созревает от 1 до 30 яиц. Оплодотворение внутреннее или внешнее, когда самец откладывает сперму на кладку яиц. У одних видов яйца откладываются в грунт, в мох или воду, у других — в сброшенную при линьке шкурку.
Развитие прямое, молодая тихоходка отличается от взрослой только меньшими размерами.
Все эти элементы работают вместе, чтобы обеспечить эффективное передвижение. Например, когда мы ходим, наши мышцы сокращаются и расслабляются, выполняя сложную координацию, которая позволяет нам двигаться вперед. Точно также и животные используют свои мышцы для передвижения. Однако у разных организмов есть разные способы передвижения — некоторые животные ползают, другие ходят, а третьи плавают или летают. Это зависит от их анатомии и адаптаций к среде, в которой они живут. Физиология передвижения Физиология передвижения изучает физические процессы, связанные с передвижением. Она включает в себя такие аспекты, как сила, энергия и эффективность движения. Например, когда мы бежим, наши мышцы тратят энергию, чтобы создать силу, позволяющую перемещаться вперед. Такая же физиология передвижения действует и в животном мире.
Например, некоторые животные могут прыгать на большие расстояния, благодаря специфической мускулатуре и энергии, которую они могут выпустить. Такие удивительные способности поражают своей эффективностью и силой. Итак, биология и физиология передвижения являются важными аспектами понимания того, как разные организмы перемещаются и приспособлены к своей среде. Они позволяют нам восхищаться природой и понимать ее сложность и уникальность. Какое животное вас больше всего удивляет своими способностями передвижения? Напишите комментарий и поделитесь своим мнением! Виды передвижения тихоходок Первый и, пожалуй, наиболее известный способ передвижения тихоходок — это ходьба. В отличие от нас, они не ходят на двух ногах, а используют свои многочисленные ножки для передвижения. Их ноги очень гибкие и позволяют им преодолевать даже неровную поверхность. Некоторые виды тихоходок также умеют плавать.
Они имеют специальные отростки на своем теле, которые помогают им передвигаться по воде. Вот интересно, а вы умеете плавать? Я сам не очень хорошо плаваю, но всегда мечтаю научиться. И, конечно же, нельзя не упомянуть о воздушных тихоходках. Их передвижение может показаться немыслимым, но они на самом деле способны парить в воздухе. Благодаря своим легким телам и специальным складкам кожи, они могут подниматься высоко над землей и плавно спускаться назад.
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! Читайте также: Топ 9 Питомцев "не для всех" Давление. Как-то раз японские учёные решили убить тихоходок высоким давлением. Биофизики помещали анабиозных тихоходок в герметичный контейнер из пластика и погружали его в заполненную водой камеру высокого давления. Постепенно давление было доведено до 600 мегапаскалей или 6000 атмосфер. Тихоходки выживали. Эксперимент повторяли с перфторуглеродом, нетоксичным слабым растворителем, и тихоходки всё равно выживали. Возможно, вы слышали легенду о том, что тихоходки выживают после пребывания в высушенном мхе на протяжении 120 лет. На самом деле, когда такой эксперимент был проведён, лишь одна из многих тихоходок начала проявлять признаки жизни, но так и не проснулась.
Самые долгоживущие организмы
Благодаря этому радиация наносит скорпиону меньше вреда, чем прочим живым существам. Правда, если не считать тараканов. Это безусловный плюс для того, кто хочет пережить ядерную зиму. Дополнительные шансы на выживание скорпионам также придает их нынешняя среда обитания — норы и расщелины. Привыкать к лишениям им не придется. Голый землекоп Ближайшие родственники человека — млекопитающие — отличаются умом, но не способностью к выживанию в экстремальных условиях. Правда, есть один маленький грызун, который может оказаться исключением. Голый землекоп каким-то образом достиг практически всех основных целей, которые сейчас стоят перед человечеством.
При этом он обошелся без огромного мозга. Тем временем его сердце не стареет. А живет землекоп в 10 раз дольше других животных аналогичного размера — 30 лет.
Самое комфортное местообитание для них — мхи и лишайники. Там, среди капельной влаги, они блаженствуют. Тихоходок подразделяют на три класса: Heterotardigrada, Eutardigrada и Mesotardigrada. Третий состоит из одного вида — тихоходки японской. У представителей класса Eutardigrada покровы эластичные и нет усиков. К ним относятся виды тихоходок, живущие в морских водах, а также самая крупная тихоходка, длина которой составляет 1,5 мм.
Удивительная способность тихоходок при неблагоприятных условиях впадать в анабиоз привлекает внимание учёных. В ходе экспериментов было установлено, что в таком состоянии тихоходки могут выдерживать экстремальные температуры. Например, они сохраняют жизнеспособность более года в жидком кислороде при температуре минус 193 градуса по Цельсию. В течение часа выдерживают температуру плюс 100 градусов. Эти животные частично выживают при невероятных дозах радиации, в тысячу раз превышающих смертельную дозу для человека.
Они размножаются, откладывая яйца в тела своих собратьев, при этом совершенно не подвергаясь нападению со стороны иммунной системы последних благодаря содержащимся в личинках вирусам. Впрочем, человеку бракониды приносят одну лишь пользу, паразитируя не на полезных, а на вредных насекомых.
Тем не менее, ученые все равно советуют держаться от них подальше. Дело в том, что эти осы выдерживают облучение до 1800 Грей. Смертельной для человека является доза, которая в 200 раз меньше этого показателя. Мало того, что бракониды легко переживают облучение, они интенсивно мутируют под его воздействием, становясь сильнее и выносливее. Похоже, апокалипсис может стать для них прекрасной возможностью превратиться в доминирующий вид землян. Двустворчатый моллюск Arctica islandica Моллюск Arctica islandica, обнаруженный в водах северной части Атлантического океана, одинаково хорошо чувствует себя на глубине от 7 до 400 метров, не испытывая никаких проблем с повышающимся давлением. В 2006-2007 годах несколько моллюсков Arctica islandica были изучены в Бангорском университете Уэльса.
Оказалось, что возраст этих животных составляет около 500 лет. Самый старый среди обнаруженных экземпляров получил имя Мин. Ему на момент проведения исследований исполнилось 507 лет. Сухопутные черепахи Самую старую в мире сухопутную черепаху зовут Джонатан. Он проживает на острове Святой Елены, куда был доставлен в возрасте 50 лет. Сегодня Джонатану исполнилось уже 188 лет.
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. Была проделана колоссальная работа, и в итоге геном Hypsibius dujardini был получен [12]. Посмотреть сборку генома можно в браузере: ensembl. На этом истории «обширного горизонтального переноса генов» может быть положен конец. Рисунок 14. SOD кодирует фермент супероксиддисмутазу, отвечающую за детоксикацию и подавление действия свободных радикалов. Интересной находкой стал белок Dsup damage suppressor , название которого расшифровывается как «подавитель повреждений». В 2019 году команда американских ученых объяснила устройство белка Dsup [31]. Белок, подобно «теплому одеялу в холодный вечер», обволакивает молекулу ДНК, таким образом защищая ее от разрушительного действия активных форм кислорода, то есть не дает наследственному аппарату окислиться рис. В структуре белка Dsup были обнаружены интересные области, похожие на те, которые связываются с нуклеосомами HMGN , принимая таким образом участие в регуляции транскрипции, репликации, рекомбинации и репарации ДНК. Встречаются они у хордовых животных. Наличие таких областей в структуре белков беспозвоночных тихоходок — удивительный факт. Исследование белка Dsup важно не только для понимания его работы у тихоходок, он был включен в клетки человека, где тоже защищал ДНК от радиации [31]. Во время выхода в открытый космос организм человека сталкивается с космическим лучами, которые наносят вред здоровью космонавтов, поэтому такой апгрейд был бы, скорее всего, нужен для человеческой цивилизации в случае дальнейшего расселения за пределы планеты Земля. Рисунок 15. Модель связывания Dsup с нуклеосомой для защиты ДНК от повреждающих агентов рисунок автора статьи Tardigradus popularicus spp. В мультсериале «Гриффины» водяные медведи помогают одним из главных героев вернуться из «микромира» в обычный. Аниматоры активно берут тихоходок за основу своих героев, например Травяной медведь из серии «Время приключений», крупные гуманоиды с планеты Тауджир в мультсериале «Вольтрон: легендарный защитник», очень похожи на тихоходку рис. Также про них снимают научно-популярные фильмы, например во второй серии фильма Нила Деграсс Тайсона «Космос» можно встретить этого восьминогого медведя. Рисунок 16. Кадры из фильмов и мультсериалов, где встречаются «тихоходки». С тихоходками делают мемы рис.