Как тихоходки выживают в открытом космосе
Тихоходки — одни из самых живучих организмов на Земле. Эти микроскопические беспозвоночные спокойно переносят лютые морозы (до -200°C), невыносимую жару (до +148 °C), выдерживают смертельные дозы радиации и прекрасно чувствуют себя в открытом космосе. Выстоять в самых суровых условиях тихоходам помогает специальный процесс, из-за которого их клетки как бы превращаются в подобие стекла, — криптобиоз. Разбираемся, что это такое и как он работает.
Как тихоходки впадают в криптобиоз
Когда внешняя среда становится опасной для тихоходок, например, в отсутствие воды, они впадают в подобие спячки. Но, если у медведей или сусликов во время зимней спячки просто замедляется обмен веществ, у тихоходок он почти полностью останавливается. Благодаря этому существо может оставаться в состоянии криптобиоза на протяжении многих лет, пока условия не станут лучше [1].
В момент анабиоза из организма тихоходки исчезает большая часть воды и создание начинает напоминать бочонок: оно втягивает все свои восемь ног и сжимает тело. В клетках тихоходок существуют особые внутренне неупорядоченные белки. Именно они запускают «остекленение» или, по-научному, витрификацию, когда все, что находится внутри клеток застывает в прозрачном твердом материале. Это похожее на стекло вещество удерживает в неподвижности молекулы и клеточные компоненты, прекращая все химические реакции до тех пор, пока в организм не начнет поступать вода [2].
Как тихоходки выживают
Криптобиоз помогает тихоходам пережить самые тяжелые воздействия внешней среды, которые убили бы любое другое существо. Но в каждом отдельном случае этот защитный механизм работает по-разному.
При морозе
Когда вода замерзает в обычной клетке, та расширяется и превращается в лед, кристаллы которого прокалывают клеточную оболочку, разрушая органоиды. Но во время криптобиоза у тихоходок в клетках уже почти нет воды, а все жизненно важные структуры находятся внутри твердого стекловидного вещества. Так как жидкости в организме почти нет, кристаллам льда не из чего формироваться. Благодаря этой особенности тихоходки переносят температуры намного ниже нуля.
При жаре
При высокой температуре белки в организме разрушаются (денатурируют), что приводит к смерти. Но тихоходкам эта угроза не страшна: витрификация фиксирует белки в одном и том же положении, мешая их сворачиванию.
При радиации
Воздействие радиации губительно для живых организмов: ионизирующее излучение выбивает электроны из атомов и разрывает цепочки ДНК. Но стекловидное вещество, обволакивающее содержимое клетки у тихоходок, не дает поврежденным молекулам сдвинуться с места. А когда в организм тихоходки вернется вода, в дело вступят внутренне неупорядоченные белки, которые восстановят поврежденные участки ДНК.
В космосе
Феноменальная живучесть тихоходок так заинтересовала ученых, что они решили проверить ее в космосе. В космическом вакууме существа впали в криптобиоз, а на Земле к ним вернулись все признаки жизни — они двигались, питались и даже дали потомство. Но организм этих беспозвоночных все-таки не приспособлен к длительной жизни в космосе, хотя и выдерживает краткосрочные опыты.
Тихоходки своим примером доказывают, что эволюция способна найти решение самых сложных проблем. Быть может эти существа, способности которых больше похожи на выдумку фантаста, чем на творение природы, подскажут человечеству секрет долголетия.
По материалам a-z-animals.com.
