Dmitry Kobak (kobak) wrote,
Dmitry Kobak
kobak

Categories:

маленькие водяные медведи в космосе!

Всё утро читал про тихоходок (tardigrades), не мог остановиться. Фантастические существа. Это тип животных размером примерно с миллиметр (для профанов вроде меня: тип — это как «хордовые», или «членистоногие»), в википедии есть красивый портрет и хорошая подборка ссылок на статьи и обзоры. «Впервые это животное было описано в 1773 г. немецким пастором И. А. Гёце как kleiner Wasserbär (маленький водяной медведь). В 1777 г. итальянский ученый Ладзаро Спалланцани дал им название il tardigrado, тихоходки».

Тихоходки могут полностью высохнуть, впасть таким образом в состояние полного анабиоза (метаболизм прекращается) и выдерживать в таком виде чудовищные нагрузки. Испытывают крошек с изощренностью инквизиции. Их можно на год заморозить на минус 200 градусов, ненадолго довести до 1 кельвина (!) и нагреть до 151 градуса (!) цельсия, облучить дозой радиацией в 1000 раз больше смертельной для человека, залить чистым кипящим спиртом, месяцами держать в вакууме — а им всё нипочем: после отмокания они снова ползают и размножаются. Но испытания продолжаются. В 1998 году их поместили под пресс в 6000 атмосфер (это в 6 раз больше, чем на дне Марианской впадины), а в 2008 вывели в открытый космос и заодно облучили жестким ультрафиолетом.

Тихоходкам хоть бы хны.

Механизм ангидробиоза, похоже, ясен не до конца, но судя по всему, чтобы при высыхании клетка на умерла, нужно чем-то заменить молекулы воды. Тихоходки используют сахар трегалозу. В 2000 году удалось взять человеческие клетки, подсадить в них ген кишечной палочки, который кодирует вырабатывающий трегалозу энзим, и потом успешно их засушить на несколько дней. (Правда, через пять дней живых клеток не осталось, не очень понятно почему: «The reason for the gradual decline in viability over time in the dry state is not known. [...] It is possible that the amount of trehalose produced is insufficient to provide long-term desiccation protection»).

***
In general, these sugars [disaccharides play prominent roles, trehalose in microbes, animals and lower plants and sucrose in higher plants] protect macromolecules and membranes against the destructive effects of water removal by replacing the primary water of hydration and through the formation of amorphous glasses. These mechanisms are not mutually exclusive and the evidence indicates that both are of adaptive importance in anhydrobiosis.

[...]
The latter result [речь идет об успешном высушивании человеческих клеток с геном энзима трегалозы] is astonishing and supports the idea expressed here and elsewhere, that the achievement of anhydrobiosis during evolution seems to have been a remarkably simple process, simply select the best ‘water substitute’ and synthesize it in concentrations sufficient for the purpose.

(Из обзора 2001 года)
Ссылки:

http://dx.doi.org/10.1016/S1096-4959(01)00300-1
Cryptobiosis -- a peculiar state of biological organization (2001)
(Свежий обзор)

http://www.jstor.org/stable/83251
The problem of anabiosis or latent life: history and current concept (1958)
(Классический обзор с подробной историей исследований, начиная от Левенгука)

http://www.jstor.org/stable/2459752
Anhydrobiosis: An Unsolved Problem (1971)

http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.physiol.60.1.73
The role of vitrification in anhydrobiosis (1998)

http://www.nature.com/nature/journal/v395/n6705/abs/395853a0.html
Preserving tardigrades under pressure (1998)

http://www.cell.com/current-biology/retrieve/pii/S0960982208008051
Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit (2008)

http://www.nature.com/nbt/journal/v18/n2/full/nbt0200_168.html
Trehalose expression confers desiccation tolerance on human cells (2000)
Tags: zoo
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 9 comments