Мода и стиль. Красота и здоровье. Дом. Он и ты

Тихоходка - водяной медведь. Ученые описали механизм «остекленения» маленьких водяных медведей

Тихоходки – одни из самых выносливых существ на нашей планете. Они выживают до десяти лет без воды, способны выжить при -271°C в жидком гелии и при +100°C в кипятке, выдерживают в 1000 раз большую дозу радиации, чем человек, и даже уже побывали в открытом космосе!

Тихоходка (лат. Tardigrada) - тип микроскопических беспозвоночных, близких к членистоногим. 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, латинизированной формой которого является название Tardigrada (с 1840 г.).

Тело у тихоходок имеет размер 0,1-1,5 мм, полупрозрачное, из четырех сегментов и головы. Снабжено 4 парами коротких и толстых ног с 4-8 длинными щетинковидными коготками на конце, причем 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.

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. Примерно 10% - морские обитатели, другие встречаются в пресноводных водоёмах, однако большинство населяет моховые и лишайниковые подушки на земле, деревьях, скалах и каменных стенах. 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.

Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза; а при наступлении благоприятных условий довольно быстро оживать. Выживают тихоходки в основном за счёт т. н. ангидробиоза, высушивания. 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 0,01 %, а содержание воды способно доходить до 1 % от нормального.

В состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки.

Выдерживают пребывания в течение 20 мес. в жидком воздухе при -193°C, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до -271°С; нагрев до 60-65°С в течение 10 ч и до 100 °C в течение часа.
Ионизирующее излучение в 570 000 рентген убивает примерно 50 % облучаемых тихоходок. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 рентген.
Оживали после получасового пребывания в вакууме. Довольно долго могут находиться в атмосфере сероводорода, углекислого газа.
При эксперименте японских биофизиков «спящих» тихоходок помещали в герметичный пластиковый контейнер и погружали его в заполненную водой камеру высокого давления, постепенно доведя его до 600 МПа (ок. 6000 атмосфер), что почти в 6 раз выше уровня давления в самой низкой точке Марианской впадины. При этом неважно, какой жидкостью был заполнен контейнер: водой или нетоксичным слабым растворителем перфторуглеродом С8F18, - результаты по выживаемости совпадали.
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.

Группа биологов, ведущим из которых был Ингемар Джонссон (Ingemar Jonsson) из Университета Кристианстада, отправила на орбиту Земли два вида тихоходок – Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum. Членистоногие провели на борту российского беспилотного аппарата «Фотон-М3″ 10 дней. Всего в космосе побывало 120 тихоходок, по 60 особей каждого вида. Во время полета одна группа членистоногих, включающая оба вида, находилась в вакууме (была открыта заслонка, отделяющая камеру с тихоходками от открытого космоса), однако была защищена от солнечной радиации специальным экраном. Еще две группы тихоходок провели 10 дней в вакууме и подвергались воздействию ультрафиолета А (длина волны 400 – 315 нанометров) или ультрафиолета В (длина волны 315 – 280 нанометров). Последняя группа членистоногих испытала на себе все «особенности» космического пространства.

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. Большинство животных, подвергшихся облучению ультрафиолетом с длиной волны 280 – 400 нм, выжили и оказались способны к воспроизводству. Особи R. coronifer не смогли пережить полный спектр воздействий (низкая температура, вакуум, ультрафиолет А и В), лишь 12% животных этой группы выжили, все они принадлежали к виду Milnesium tardigradum. Тем не менее, выжившие смогли дать нормальное потомство, хотя их плодовитость оказалась ниже, чем у контрольной группы, находившейся на Земле.

На вопрос, может ли живое существо выжить в кипящей воде, любой человек ответит отрицательно. Да и сам вопрос покажется довольно глупым. По крайней мере, таких примеров мы не знаем. Но на самом деле, все не настолько печально, как кажется на первый взгляд. Оказывается, есть живые существа, которые спокойно переносят кипящую воду, и даже выживают при погружении в жидкий гелий, температура которого близка к критической, и составляет минус 271 градус. Но и это еще не все. Смертельная для человека доза радиации составляет 1000 рентген. Но для этих существ она никакой опасности не представляет. Они способны выдержать дозу, превышающую этот предел в 1000 раз.

Человек способен прожить без пищи не более 40 дней. После этого в его организме происходят необратимые процессы, ведущие к летальному исходу. Наши же «герои» могут голодать в течение 10 лет, и при этом оставаться абсолютно здоровыми.

Так что же это за существа такие, которым все нипочем?

Называют их тихоходками. Причина такого названия в их чрезвычайной медлительности и неповоротливости. Невооруженным глазом разглядеть этот живой организм практически невозможно. Его размер не превышает одного миллиметра. Чтобы получить представление о внешнем виде этого беспозвоночного, понадобится микроскоп.

Ну и что мы увидим?

Перед нами живой организм с внеземной внешностью. Впрочем, поверить в то, что это существо действительно живое, можно с трудом. Ведь выглядит оно как забавная плюшевая игрушка, причем, абсолютно бесформенная. Сразу и не отличишь, где у нее зад, а где перед. Только после тщательного изучения удается обнаружить некое подобие головы, да четыре пары ног, расположенных по бокам, бесформенного тела. Каждая ножка снабжена миниатюрными коготками. При этом одна пара развернута в обратную сторону. С какой целью это было сделано матушкой – природой, совершенно непонятно. Но то, что такое телосложение мешает тихоходке двигаться – бесспорный факт.

Ротовое отверстие тихоходки снабжено четырьмя острыми клыками. С их помощью она разрывает оболочку клеток водорослей и питается их содержимым.

Тихоходка дышит кожей. Отдельных дыхательных органов у нее нет. Крови, в обычном понимании этого слова, также нет. Ее функции выполняет специальная жидкость. Нервная и пищеварительная системы присутствуют.

Ореол обитания тихоходок включает в себя территорию всей планеты. Они прекрасно себя чувствуют как в воде, так и на суше. Эти существа были обнаружены в океане, причем, на глубинах более 4000 метров, в термальных источниках и вечных льдах. По своей сути, это водные существа, которые обитают в морях и океанах, в реках и закрытых прудах. Некоторые виды тихоходок селятся во мхах и лишайниках. Ученые выяснили, что в одном грамме мха может находиться около тысячи тихоходок. Питаются они не только растительным соком, но и мелкими беспозвоночными, такими как коловратки. Естественными их врагами являются клещи и ногохвостки.

Расселение тихоходок по территории планеты осуществляется с помощью ветра, а также морских и океанических течений. Принимают участие в этом процессе и животные.

Мы уже говорили о необычайной выносливости и жизнеспособности этих миниатюрных существ. При неблагоприятных условиях они впадают в анабиоз, и не выходят из него до тех пор, пока условия снова не станут приемлемыми для жизни. В засуху они могут высыхать, но с появлением влаги чудесным образом оживают. Ученые находили тихоходок во мхе, который был высушен 100 лет назад. Но стоило добавить в него воду, как они моментально оживали. Эти загадочные существа побывали в открытом космосе, выжили в условиях вакуума, справились с огромной дозой радиации. Их погружали в сероводород и углекислый газ, подвергали давлению в 6000 атмосфер, но они остались живы.

- 5.0 out of 5 based on 9 votes

Хотите узнать о самом выносливом существе на Земле – тихоходке, или водном медведе? О том, сколько живет тихоходка?

Как выглядит тихоходка на фото и видео? Обо всём этом, а также о том, где живут тихоходки и в чём секрет их выносливости, читайте дальше!

Это микроскопическое восьминогое животное считается самым выносливым существом на Земле. Вот уж действительно само воплощение выносливости и устойчивости к разного рода катаклизмам. Благодаря его существованию, пожалуй, можно утверждать, что жизнь на Земле является довольно устойчивым явлением. Что же могут выдержать эти загадочные создания? Огромную радиацию, намного превышающую смертельную дозу для человека, невероятное для животных давление, условия почти полного вакуума, космическое излучение. В общем практически всё, что может присниться в самом кошмарном сне! Они готовы к любым невзгодам.

ТИХОХОДКА ИЛИ МАЛЕНЬКИЙ ВОДНЫЙ МЕДВЕДЬ?

Тихоходки (лат. Tardigrada) получили такое название в 1777 году от итальянского учёного Ладзаро Спалланцани скорее всего из-за своего медленного передвижения. И действительно, передвигается тихоходка очень медленно: 2-3 миллиметра в минуту. Впервые же это беспозвоночное с не вполне понятной классификацией описал немец- пастор И. А. Гёце в 1773 году, дав ему название kleiner Wasserbär, что можно перевести с немецкого, как маленький водный медведь. Очевидно, И. А. Гёце обратил внимание на округлые формы, общий вид и характерную манеру передвижения, чем-то напоминающие медведя.

С тех пор при упоминании о тихоходках могут фигурировать оба названия. Несмотря на свой скромный размер, который колеблется от 0,1 до 1,5 мм, это достаточно развитое животное, имеющее нервную, половую (разнополое), пищеварительную и выделительную системы. Кровеносная и дыхательная отсутствует. Благодаря своей необыкновенной выносливости тихоходки могут обитать практически в любых местах земного шара. Как под водой, так и на суше. Обнаружить их можно как на дне океана, так и в горах. Есть виды, которые питаются нематодами, коловратками и им подобными. Но большинство питается жидкостями водорослей и мхов, на которых они водятся. По большому счёту, это водные животные, т.е. для их нормального существования требуется влага. Однако в морской воде их обитает лишь 10% от общего количества и совсем немного – в пресных водоёмах. Основное же количество предпочитает мхи и лишайники, где их скапливается до нескольких тысяч на грамм сухого мха.

Несмотря на свой скромный размер, который колеблется от 0,1 до 1,5 мм, это достаточно развитое животное, имеющее нервную, половую (разнополое), пищеварительную и выделительную системы. Кровеносная и дыхательная отсутствует.

Полупрозрачное тело покрыто хитином. Который, как и положено всем, кто его имеет, время от времени сбрасывается и обновляется. Цвет в зависимости от среды обитания колеблется в широких пределах.

Благодаря своей необыкновенной выносливости тихоходки могут обитать практически в любых местах земного шара. Как под водой, так и на суше. Обнаружить их можно как на дне океана, так и в горах. Есть виды, которые питаются нематодами, коловратками и им подобными. Но большинство питается жидкостями водорослей и мхов, на которых они водятся. По большому счёту, это водные животные, т.е. для их нормального существования требуется влага. Однако в морской воде их обитает лишь 10% от общего количества и совсем немного – в пресных водоёмах. Основное же количество предпочитает мхи и лишайники, где их скапливается до нескольких тысяч на грамм сухого мха.

ВЫНОСЛИВОСТЬ НА ГРАНИ ФАНТАСТИКИ

Уникальность этого маленького водного медведя, конечно же, в его необычайной выносливости. Вот только лишь официально зарегистрированные факты подтверждающие, что это действительно самое выносливое существо на Земле:

ОЖИВЛЕНИЕ ПОСЛЕ АНАБИОЗА, ИЛИ СКОЛЬКО ЖИВУТ ТИХОХОДКИ

Максимальное время пребывания тихоходки в анабиозе, которое удалось зарегистрировать, – 120 лет! И хоть после 120-тилетней спячки ни одной особи выжить не удалось, выявлено, что после 20 лет анабиоза тихоходки выживают и дают нормальное потомство.

ВЫЖИВАНИЕ В УСЛОВИЯХ:

– пребывания в жидком кислороде в течение 20 месяцев при температуре -193°С,
– восьмичасового охлаждение жидким гелием до −271 °С.
– нагрева до 100°С в течение часа,
– нагрева от 60°С до 65°С в течение 10 часов.
– в условиях вакуума и космической радиации с дополнительным облучением ультрафиолетом A и B (280-400 нм).
– пребывания в органических растворителях и токсичных газах.

Таким образом, в этих условиях выживаемость тихоходки несравненно выше обычной выживаемости всех остальных живых существ на Земле.

В ЧЁМ СЕКРЕТ ТИХОХОДКИ?

Пока философы задаются вопросом, откуда и зачем на земле такое устойчивое к жизни животное, учёные пытаются его изучать и классифицировать. Так, в университете Токио в поисках причин неуязвимости тихоходок провели полную расшифровку ядерной ДНК. Была изучена одна из самых устойчивых к воздействию неблагоприятной среды тихоходок Ramazzottius varieornatus.

По данным журнала Nature Communications, опубликовавшего результаты работ учёных, лишь 1,2% генома заимствованы способом горизонтального переноса от других живых существ. 43,9% уникальны или мало похожи на остальной известный науке геном. 52,5% очень похож или аналогичен геному других известных животных.

Оказалось, что геном тихоходок защищён специальным уникальным и ранее не известным науке белком, который существенно стабилизирует ДНК. Этот белок получил рабочее название Dsup (Damagesuppressor). В экспериментах с человеческими клетками их устойчивость к радиации при вводе белка возросла более, чем вдвое. Также обнаружен целый ряд других защитных механизмов, наблюдаемых только у тихоходок.

Геном тихоходок содержит гораздо большее число защитных генов, чем геном любого другого известного на Земле существа. Так, в нем имеется 16 ферментов семейства супероксиддисмутаз, которые нейтрализуют АФК, тогда как у большинства животных их не более 10. Кроме того, у Ramazzottius varieornatus (самой устойчивой к выживанию тихоходки) обнаружено четыре копии гена MRE11, функция которых – восстановление двухцепочечных разрывов ДНК. Обычно у животных имеется лишь одна такая копия.

Интересно и другое утверждение учёных, которые говорят, что у тихоходок отсутствуют гены, отвечающие за обычную реакцию организма на неблагоприятные условия. Механизмы отмирания клеток при нехватке воды или пищи просто не запускаются.

ТИХОХОДКА. ВИДЕО

Водяные медведи – это разговорное название крошечных многоклеточных существ, которые всегда восхищали микроскопистов. По научному их называют тихоходками, а благодаря четырем парам приземистых ног и медленной неуклюжей походке они действительно выглядят как микроскопические медведи (восьминогие микроскопические медведи, если быть точнее). Тихоходки живут более повсеместно, чем люди, поэтому практически любая горсть воды может содержать несколько их представителей. Впрочем, самый простой способ их найти и заботиться – заглянуть в кусочки влажного мха.

Шаги

Поиск тихоходок

    Узнайте больше о тихоходках. Невзирая на их размеры, за этими существами крайне интересно наблюдать! Тихоходки, или водяные медведи, являются одними из самых удивительных животных на Земле, и живут они среди мха и папоротников. Тихоходки способны пережить:

    • Низкие температуры вплоть до -200°C и высокие температуры не выше 151°С
    • Застывание в глыбе льда
    • Недостаток кислорода в течение нескольких дней, возможно, даже месяцев
    • Недостаток воды в течение десятилетий
    • Уровень рентгеновского излучения в 1000 раз превышающий смертельную дозу для человека
    • Большинство вредных химических веществ
    • Кипящий спирт
    • Низкое давление в вакууме (как в открытом космосе)
    • Экстремальное давление, в шесть раз больше, чем в самой глубокой части океана
  1. Тихоходки обитают во влажной среде. Большинство тихоходок живут в воде, но проще всего их найти во влажном мхе, лишайнике или опавших листьях. Ищите в лесу, около прудов и даже на своем заднем дворе. Особое внимание уделяйте сырым местам, в которых тихоходки наиболее активны. Если ничего подобного найти не удается, возьмите образец сухой среды обитания, так как в нем могут находиться тихоходки в состоянии экстремальной гибернации (криптобиозе), ожидая воды, которая вернет их к жизни.

    Пинцетом возьмите образец мха или лишайника. Поместите образец в бумажный пакет или конверт, чтобы он немного подсох. Пластиковый пакет не даст воде выйти и тем самым приведет к росту плесени, которая загородит животных от вашего взгляда.

    • Возьмите образцы нескольких видов мха, лишайника или опавших листьев, чтобы понять, какая среда обитания пользуется у тихоходок больше популярностью.
    • Тихоходки с большей вероятностью будут проживать в мягком лишайнике, чем в жестком и твердом. Водяных медведей даже можно найти в мучнистой росе, что покрывает скалы и кирпичные стены.
  2. Полностью замочите мох или лишайник. Заполните чашку Петри водой, желательно дистиллированной или дождевой, высотой примерно на один сантиметр. Оставьте растение замачиваться где-то от 8 до 24 часов, чтобы разбудить водяных медведей.

    Выжмите воду из мха в другую чашку Петри. Выжимание или встряхивание места жительства перенесет этих микроскопических существ в воду.

    Найдите микроскоп с малым увеличением. Длина большинства тихоходок составляет от четверти до половины миллиметра. Это почти в пределах человеческого зрения, где-то чуть меньше точки. Чтобы их увидеть, понадобится микроскоп с приблизительно 15- или 30-кратным увеличением. Если у вас такого нет, поищите дешевый стереомикроскоп в интернете.

  3. Найдите тихоходок. Установите микроскоп над чашкой Петри и посмотрите через него на мох. Порой их легче заметить, если при этом посветить мощным фонариком через боковую стенку чашки Петри. Благодаря этому тихоходки и другие существа будут подсвечены белым цветом. Ищите животное с четырьмя парами коротких лап, которое медленно ими размахивает, чтобы переместить свое бесформенное тело. Последняя пара ног обращена назад и ее очень легко принять за хвост или край тела.

    • Если там есть водяной медведь, значит, вам повезло. Вылейте воду обратно на мох, который станет его домом.
    • В противном же случае замените воду и попробуйте еще раз на другом кусочке мха, пока ваши поиски не увенчаются успехом.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
Была ли эта статья полезной?
Да
Нет
Спасибо, за Ваш отзыв!
Что-то пошло не так и Ваш голос не был учтен.
Спасибо. Ваше сообщение отправлено
Нашли в тексте ошибку?
Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!