Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью, скорее даже бессмертием. Тихоходки имеют репутацию самой выносливой и жизнестойкой формы жизни на земле. На данный момент науке известно о существовании 1000 видов тихоходок, и России живут как минимум 120 из них. Во всех случаях, когда жизнь на Земле была под угрозой, тихоходкам ничего не угрожало.
Самые живучие на Земле: какие необычные свойства тихоходок используют для развития науки
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. Тихоходки отражают удивительное разнообразие живых организмов, разнообразие, которое является неотъемлемой частью восхищения и тайны природы для людей. Узнайте, сколько лет живет тихоходка и какие факты и подробности делают ее таким интересным существом. О том, сколько живет тихоходка?
Схожие новости:
- Тихоходка: что за неубиваемое чудовище?
- Самое живучее бессмертное существо Земли (Алексей Ларин 4) / Проза.ру
- Тихоходки — Википедия
- ОНО выживет во льду, в огне и даже при радиации!
Животное, которому не страшен апокалипсис
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.
Это позволяет им лучше видеть и избегать нападений хищников в суровых арктических регионах. Их основной зимней пищей являются лишайники, а главными врагами — волки.
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.
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.
Мускулатура тихоходок представлена отдельными пучками гладких мышц: продольными, поперечными, идущими к конечностям, и др. Половая система. Тихоходки раздельнополы.
Самцы мельче самок и встречаются редко, поэтому возможен партеногенез, то есть размножение самок без оплодотворения. Половые железы непарные, имеют мешковидную форму и лежат над кишечником. Половой проток яйцевод или семяпровод огибает кишечник и открывается в заднюю кишку. Во время периода размножения у самки созревает от 1 до 35 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 кутикулу, которая служит чехлом вокруг отложенной кучки яиц. При благоприятных условиях детеныши из яиц вылупляются примерно через 5-40 дней. Для этого они поглощают жидкость из окружающей среды до тех пор, пока их расширяющееся тело не разорвет скорлупу яйца.
Развитие прямое. Молодая тихоходка отличается от взрослой только меньшими размерами. Половая зрелость наступает после нескольких линек. Продолжительность жизни Нормальная продолжительность жизни тихоходок составляет от трех месяцев до 2,5 лет.
Однако у наземных видов жизнь иногда или часто прерывается криптобиотическими состояниями, во время которых пораженные особи не стареют. Таким образом, эти виды часто достигают реальной продолжительности жизни в четыре года и более. Образ жизни Из-за микроскопических размеров и способности переносить неблагоприятные условия тихоходки распространены 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.
Milnesium tardigradum Пресноводные виды живут как в проточных водах, так и в озерах, прудах и даже отдельных лужах. Внутри озера тихоходки чаще всего составляют составную часть донной песчаной фауны; известны находки с глубины до 150 метров. Животные чаще всего живут в верхних, кислородсодержащих слоях почвы. Кроме того, заселяют водоросли или водные растения, на поверхности озера тихоходки иногда встречаются в кувшинках.
Часто отдельные особи обнаруживаются в водосточных желобах и даже в горячих источниках. Основные наземные места обитания тихоходок - мох. Кроме того, животные также встречаются в лишайниках или подходящих цветочных растениях, таких как бромелии Bromeliaceae , непентесы Nepenthaceae , камнеломки Saxifraga , проломник Androsace , ворсянка Dipsacus.
Это самые неприхотливые существа на планете Земля. Что едят тихоходки? Они питаются жидкостями клеток растений и мелких животных, проникая в их клеточные стенки и мембраны. Тихоходки делают это с помощью отростков, называемых стилетами, украшающих их ротовую полость. Основной источник питания — водоросли, мхи и лишайники.
Известно, что некоторые виды водных медведей поглощают целые живые организмы, такие как коловратки и нематоды. Тихоходки питаются даже своими, более мелкими, сородичами! Да, каннибализм очень распространен среди определенных видов тихоходки. Правда, когда у них достаточно еды и воды для поддержания функций организма, они так не поступают. Интересный факт! Тихоходки могут обходиться без еды и питья на протяжении 30 лет.
Тихоходка – суперсолдат, созданный природой
от 4 месяцев до 2 лет. При анабиозе тело тихоходки высушивается, теряет объёмы и покрывается восковой оболочкой, которая препятствует испарению. Количество тихоходок во мхе может быть очень велико — сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха.
Ученые выяснили, что замороженные тихоходки не стареют
Так, в 2007 году ученые подвергали этих созданий высокому уровню радиации, помещали в вакуум и на стенку космического аппарата Biopan-6 во время полета на спутнике Фотон-М3. Все три группы крупных тихоходок выдержали испытание. Встретить этих созданий можно везде, даже в прибрежных морях Антарктики. Тихоходка Milnesium tardigradum Что может убить тихоходок?
Тихоходки могут выживать даже в самых экстремальных условиях, потому что умеют впадать в состояние ангидробиоза — они втягивают в себя конечности, избавляются от лишней влаги и замедляют обмен веществ. При всем этом, они не лишены слабых сторон. В ходе лабораторных экспериментов было доказано, что при температуре от 60 до 65 градусов тихоходки могут выживать только на протяжении 10 часов.
А при 150 градусов Цельсия их выносливости хватает только на полчаса. Ученые не исключают , что в условиях глобального потепления будет тяжело даже таким живучим существам. Как тихоходки движутся на большие расстояния?
Как и говорилось выше, за час ходьбы тихоходки преодолевают всего лишь пару миллиметров.
Скорпион Одно из самых живучих существ на Земле — скорпион. Он нечувствителен к воздействию ультрафиолета. 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.
На изображении ниже — теряющая воду клетка человека с помещённым в неё белком тихоходки. Светящиеся ветвистые нити — и есть гель — "заместитель" воды. Механизм работает. Это что же, нас теперь можно будет при случае дегидратировать так же, как в романе Лю Цысиня "Задача трёх тел"? Постепенно обезвоживаемая человеческая клетка с введённым в неё белком из клетки тихоходки.
Кто знает, а может быть, это уже произошло. Есть серьёзные подозрения, что, как бы ни пытались стерилизовать запускаемые на Луну, Венеру, Марс космические аппараты, жизнь на поверку оказывается не так-то просто убить и что-то наверняка уже попало в другие миры.
Пищевые продукты включают бактерии, водоросли, простейшие, мохообразные, грибы и разлагающиеся вещества растений. Они сосут соки из водорослей, лишайников и мха. Известно, что более крупные виды питаются простейшими, нематодами, коловратками и мелкими тихоходками. Во рту у тихоходок есть стилеты, которые в основном представляют собой маленькие острые зубы, используемые для прокалывания растений или мелких беспозвоночных. При прокалывании они пропускают жидкости. Тихоходки питаются этими жидкостями, всасывая их, используя специализированные сосущие мышцы в их глотке. Стилеты заменяются, когда они линяют.
В некоторых средах тихоходки могут быть первичным потребитель нематод, в значительной степени влияя на размеры их популяций. Некоторые виды могут переносить протозойные виды Pyxidium tardigradum. Многие виды тихоходок, обитающие в мшистых средах, переносят грибковых паразитов. Интересный факт: Некоторые виды тихоходок могут обходиться без пищи более 30 лет. В этот момент они высыхают и становятся бездействующими, затем они могут регидрироваться, есть что-нибудь и размножаться. Внутри клеток дегидратированных тихоходок тип белка, называемый «специфический для тихоходок белок с внутренним нарушением», заменяет воду. Это образует стеклообразное вещество, которое сохраняет структуры клеток нетронутыми. Особенности характера и образа жизни Фото: Тихоходка под микроскопом В то время как они активны в благоприятных условиях, тихоходки приняли ряд стратегий, которые позволяют им выживать. Эти стратегии обычно известны как покой криптобиоз и включают в себя: аноксибиоз — относится к криптобиотическому состоянию, которое стимулируется очень низким или отсутствием кислорода среди водных тихоходок. Когда уровень кислорода значительно низок, тихоходка реагирует, становясь жесткой, неподвижной и вытянутой.
Это позволяет им выжить от нескольких часов для экстремальных водных тихоходок до нескольких дней без кислорода и в конечном итоге стать активными, когда условия улучшаются; криобиоз — это форма криотобиоза, на которую влияют низкие температуры. Когда температура окружающей среды падает до уровня замерзания, тихоходки реагируют, образуя бочкообразные бочки для защиты мембраны; осмобиоз— в водном растворе с высокой ионной силой такой как высокий уровень соли некоторые организмы не могут выжить и, таким образом, отмирают. Тем не менее, большое количество тихоходок, обнаруженных в пресноводных средах и наземных средах обитания, выживают в форме криптобиоза, известного как осмобиоз; ангидробиоз — это реакция выживания на потерю воды в результате испарения. Для различных организмов вода важна для таких процессов, как газообмен и другие внутренние механизмы. Для большинства пресноводных тихоходок выживание во время обезвоживания невозможно. Тем не менее, для большого количества Eutardigrada выживание в таких условиях достигается за счет сокращения и втягивания головы и лап.
Внешний вид и особенности
- Тихоходка – строение, образ жизни, чем питается, где живет, фото и описание
- Из Википедии — свободной энциклопедии
- Существо тихоходка
- Самые выносливые на планете
- Спящая красавица: Как тихоходки выживают при отрицательных температурах
Животные долгожители — самые возрастные обитатели Земли
- 5 фактов о тихоходках
- Неубиваемые твари. Кто сможет пережить вечную мерзлоту и ядерный апокалипсис
- Сон длиной 200 лет — какая малость
- Настоящие инопланетяне: Раскрыта главная тайна тихоходок
- Самые выносливые на планете
- 6 интересных фактов о тихоходках — существах способных выживать даже в космосе
Самое живучее бессмертное существо Земли
Ученые выяснили, что тихоходки в ходе эволюции научились приспосабливаться к самым экстремальным условиям. «Хотя вода необходима для всей жизни, о которой мы знаем, некоторые тихоходки могут жить без нее десятилетиями. Audio: Выпуск 1 — Тихоходки (Научный подкаст СПбГУ «Генрих Терагерц»). Наземные тихоходки могут жить в двух основных состояниях: активном состоянии и криптобиозе2. Речь о знаменитой тихоходке, микроскопическом беспозвоночном размером до 1,5 мм, которое движется со скоростью 2-3 миллиметра в минуту. Тем не менее, средняя продолжительность жизни тихоходок (постоянно гидратированных) редко превышает несколько месяцев.
5 фактов о тихоходках
У тварей есть личный рекорд: японские микробиологи заморозили несколько экземпляров на 30 лет, затем разморозили, вернув к жизни. Пожалуй, единственное, что способно помешать тихоходкам стать доминирующей формой жизни, — это очень маленький размер (не более 1,5 мм в длину) и небольшая продолжительность жизни, как правило, не превышающая 2 года. Тихоходка — микроскопическое, живущее в воде беспозвоночное с восемью ногами, немного похожими на лапы медведя, которыми они обычно цепляются за мох или лишайник. По измерениям тихоходки способны жить в космосе минимум 10 дней с учетом солнечной радиации. Ученые выяснили, что тихоходки в ходе эволюции научились приспосабливаться к самым экстремальным условиям.