Количество тихоходок во мхе может быть очень велико — сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха. Морские тихоходки живут главным образом в прибрежной полосе, на водорослях, а также на литоральных грунтах. Ученые описали новый вид тихоходок — Paradoryphoribius chronocaribbeus: это единственный из обнаруженных на сегодня ископаемых «водяных медведей», живших в кайнозое. «Хотя вода необходима для всей жизни, о которой мы знаем, некоторые тихоходки могут жить без нее десятилетиями.
Сколько живет тихоходка?
Тихоходки — это микроскопические беспозвоночные, родственные членистоногим, их размеры от 0,1 до 1,5 миллиметров. Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью, скорее даже бессмертием. Речь о знаменитой тихоходке, микроскопическом беспозвоночном размером до 1,5 мм, которое движется со скоростью 2-3 миллиметра в минуту. Тихоходки — это микроскопические беспозвоночные, родственные членистоногим, их размеры от 0,1 до 1,5 миллиметров.
Как долго живет Тихоходка?
Количество тихоходок во мхе может быть очень велико — сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха. Тихоходки способны голодать десятилетиями (в состоянии своеобразного анабиоза). Тихоходки, как уже отмечалось выше, возвращаются к жизни тогда, когда вступают в контакт с водой. Тихоходки — это микроскопические беспозвоночные, родственные членистоногим, их размеры от 0,1 до 1,5 миллиметров. Тихоходки являются единственными животными на нашей планете, которые могут жить вечно и при этом ни капли не стареть. 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.
Последние, кто выживет на Земле? Удивительная история тихоходок.
Они считаются близкими родственниками членистоногих например, насекомых, ракообразных. Тихоходки в основном имеют размер около 1 мм или меньше. Они обитают в самых разных местах по всему миру: во влажном мху, на цветущих растениях, в песке, в пресной воде и в море. Приспосабливаясь к этому широкому диапазону внешних условий, появилось большое количество родов и видов. Тихоходки имеют хорошо развитую область головы и короткое тело, состоящее из четырех сросшихся сегментов, причем на каждом сегменте есть пара коротких, крепких несращенных конечностей, обычно заканчивающихся несколькими острыми когтями.
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. В настоящее время известно более 900 видов тихоходок в России — 120 видов. 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. Все тихоходки в некоторой степени являются водными животными. 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. Во рту у них несколько острых зубов-игл, которыми они вгрызаются в растения или животную добычу. Крупные тихоходки могут поедать коловраток, нематод и даже других тихоходок. Из-за феноменальной живучести они распространены по всей планете от горных вершин Гималаев до морских глубин. Их разносят ветер, вода и животные. Больше всего они любят пресноводные водоемы и влажные лишайники. 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.
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. Но не всем «нравятся» тихоходки. Крупнейшая электронная платежная система PayPal внесла в список запрещенных товары, что связаны со словом tardigrade, по причине того, что так назвался один из продавцов оружия. 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. Рисунок 18. Ответ службы поддержки PayPal Арчи Макфи и заблокированная продукция «Тихоходки», которую он продает Twitter Нет сомнения, что тихоходки являются одними из самых устойчивых и обсуждаемых существ на планете Земля.
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. Он никогда не болеет раком и спокойно переносит отсутствие кислорода в течение получаса, в то время как мозг человека погибает спустя 5-10 минут.
Настоящие инопланетяне: Раскрыта главная тайна тихоходок
Тихоходки всегда живут в воде: в океанах, морях и озерах, но чаще всего в небольших каплях воды – микроводоемах внутри мхов и лишайников. Количество тихоходок во мхе может быть очень велико — сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха. «Хотя вода необходима для всей жизни, о которой мы знаем, некоторые тихоходки могут жить без нее десятилетиями.
Сколько лет живет тихоходка основные факты и интересные подробности
Жизнь в теле таракана поддерживается на тех запасах еды, что были съедены им ранее. Когда эти похожие на мумии тихоходки снова подвергаются воздействию воды, они просто оживают, возвращаясь к нормальной жизни в течение нескольких часов. 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.
Тихоходка – суперсолдат, созданный природой
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. При анабиозе их метаболизм падает до 0.
У тихоходок отсутствует система кровообращения и дыхания Ramel 2008.
Их пищеварительная система представляет собой прямую кишку с анусом Ramel 2008. Глотка трехлучевая, мускулистая, сосательного типа, вооружена стилетами. Тихоходки гонохористы самцы или самки , хотя у некоторых видов были обнаружены только самки, что позволяет предположить, что эти виды являются партеногенетическими. Обычно присутствуют самцы и самки, у каждой по одной гонаде.
Тихоходки яйцекладущие. Тихоходки эвтелические. У эвтелических организмов есть фиксированное количество клеток, когда они достигают зрелости, точное количество постоянно для любого вида. Развитие происходит путем деления клеток до зрелости; дальнейший рост происходит только за счет увеличения клеток.
У некоторых видов тихоходок в организме каждого взрослого человека содержится около 40 000 клеток, у других их гораздо меньше Seki and Toyoshima 1998; Kinchin 1994. Распространение, среда обитания и пищевое поведение Тихоходки встречаются по всему миру, от высоких Гималаев выше 6000 метров до морских глубин ниже 4000 метров и от полярных регионов до экватора. Большинство из них живут во влажной среде, часто в среде, подверженной частому пересыханию и повторному увлажнению Ramel 2008. Они встречаются на лишайниках и мхах, а также в дюнах, пляжах, почве и морских или пресноводных отложениях, где они могут встречаться довольно часто до 25 000 животных на литр.
Тихоходок часто можно найти, намочив кусок мха в родниковой воде Goldsteing and Blaxter 2002. Большинство тихоходок являются фитофагами или бактериофагами, но некоторые из них являются хищниками Lindahl 1999 , например Milnesium tardigradum а также Macrobiotus hufelandii Морган 1977. Те, кто питается растительным материалом, могут питаться мхами и водорослями, а те, что являются плотоядными, могут питаться нематодами и коловратками Ramel 2008. Открытие и наименование Тихоходки были впервые описаны Иоганном Августом Эфраимом Гезе в 1773 году и получили название Кляйнер Вассербер, что означает «маленький водяной медведь».
Название Тардиграда, что означает «медленно ходящий», было дано итальянским ученым Спалланцани в 1777 году. Однако может оказаться, что Антон ван Левенгок был первым, кто увидел тихоходок, когда 3 сентября 1702 года он провел эксперимент с высушенной пылью из желоба на крыше своего дома Ramel 2008. Левенгок добавил в эту пыль предварительно кипяченую воду и был поражен, увидев, как на свет появились живые организмы. Именно при повторении этого эксперимента в 1777 году Спалланцани увидел тихоходок, назвав их по-гречески «медлительность и ходьба» Ramel 2008.
Экстремальные условия Тихоходки - самые выносливые из известных животных. Ученые сообщили об их существовании в горячих источниках, на вершине Гималаев, под слоями твердого льда и в океанических отложениях. Это единственные известные животные, которые могут выжить при наблюдении в сканирующем электронном микроскопе, который включает бомбардировку их электронами в вакууме Ramel 2008. Тихоходки - одна из немногих групп видов, способных обратимо приостановить свой метаболизм и перейти в состояние криптобиоза.
Некоторые виды регулярно выживают в обезвоженном состоянии почти десять лет. В зависимости от окружающей среды они могут войти в это состояние через ангидробиоз сильное высыхание , криобиоз снижение температуры , осмобиоз в ответ на повышенную концентрацию растворенных веществ в окружающей среде или аноксибиоз в условиях недостатка кислорода. Хорикава и др. В этом состоянии их метаболизм снижается до уровня менее 0,01 процента от нормального, а содержание воды может упасть до одного процента от нормы.
Их способность оставаться обезвоженными в течение такого длительного периода в значительной степени зависит от высоких уровней невосстанавливающего сахара трегалозы, который защищает их мембраны. В то время как многие виды выживают, превращаясь в этот «туннель» вытягивая ноги, чтобы придать своему телу цилиндрическую форму, а затем прекращают метаболизм , другие виды не образуют туннель, чтобы выжить в экстремальных условиях, в том числе глубоководные виды, которые выживают.
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.
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.
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. 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.
Таким образом, она вбирает в себя лучшие черты разных видов. Открытый космос. Тихоходок отправляли даже туда. Шведские ученые поместили их на корпусе космической станции, обращенной к солнцу. Вакуум и космическая радиация должны были показать границы выживаемости. Дополнительно часть тихоходок облучали ультрафиолетом.
Из тех, кто провел десять дней снаружи корабля, выжили почти все. А вот из тех, кого дополнительно облучали ультрафиолетом, в живых остались немногие. Стоит добавить, что тихоходки не всегда одинаково живучи. Максимальные результаты они показывают, когда высыхают и впадают в анабиоз. В таком состоянии им не страшны даже длительные космические путешествия. В состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки.
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.