Ha lenne szája, csak ennyit mondana: „Bear Grylls? Az meg kicsoda?”

www.quickmeme.com

De komolyra fordítva, Földünk legnagyobb túlélője minden bizonnyal nem más, mint a medveállatka! (Még névrokonság sincs a két nagy túlélő közt, hisz a Bear – magyarul medve – szó nem szerepel a medveállatka angol nevében: tardigrade)

2007-ben több ezer medveállatkát lőttek fel az űrbe egy műhold fedélzetén. Miután a műhold visszatért a Földre, a tudósok megvizsgálták őket, és megállapították, hogy legtöbbjük túlélte. Néhány nőstény az űrben is tojt tojásokat, és a kikelt egyedek egészségesek voltak.

tojásokkal teli

Az 1 mm hosszú apró lények azonban nem csak a világűr zord környezetében képesek túlélni. A Föld legszélsőségesebb helyein fedezték fel őket: 5546m magasságban a Himaláján, Japán forró forrásvizeinek mélyén, óceánok alján, sőt még az Antarktiszon is. Ellenállnak a kozmikus sugárzásnak, 150° C-os forróságnak, fagyasztva pedig csaknem az abszolút nullának.
 

Hogyan működnek ezek a látszólag jelentéktelen lények, hogy élnek túl ilyen szélsőséges körülmények között, és miért fejlődtek ki?

Földtörténeti szempontból ősi kövületek, több mint 500 millió évvel ezelőtt a kambriumban fejlődtek ki. Nagyságrendileg 900 ismert faja ismert, egy részüknek moha, zuzmó és alga a tápláléka, mások ragadozók.

Egy német lelkész, Johann August Efraim Goeze fedezte fel őket 1773-ban. Azóta több feljegyzés is született szárazságtűrő képességükről, de ezek tudományosan nem tekinthetőek igazoltnak. (pl. 1948-ben egy olasz zoológus, Tina Franceschi azt állította, hogy egy múzeumban több mint 120 éve kiszáradt mohában lévő medveállatkákat sikerült felélesztenie.)

A fenti eset azonban nem tűnik teljesen hihetetlennek, hiszen egy 1995-ös tanulmány bebizonyította, hogy 8 évvel (!) korábban kiszárított medveállatkákat is sikerül újra feléleszteni.

A legtöbb élőlény számára víz nélkül teljesen lehetetlen a földi lét.
„Amikor egy tipikus sejt kiszárad, a membránok megtörnek, a bennük lévő folyadék elszivárog, valamint a fehérjék is összeesnek, ezáltal végérvényesen tönkremegy a sejt.” mondta Thomas Boothby, az Észak-Karolinai Egyetem kutatója. „Maga a DNS szál is széttöredezik hosszabb kiszáradás alatt.”

A medveállatkák sejtjei valahogy mégis elkerülik ezt az egészet. „Mivel a medveállatkák képesek túlélni a kiszáradást, kell hogy legyen valamilyen trükkjük a sejtroncsolódás megelőzésére.” mondta Boothby.

Hogyan csinálják?

Az egyik legfontosabb felfedezést 1922-ben egy német tudós, H. Baumann tette. Megfigyelte, hogy amikor egy medveállatka kiszárad, visszahúzza a fejét, és mind a nyolc lábát. Ezután belép egy mély tetszhalál-szerű állapotba.

Baumann ezt az állapotot „Tönnchenform”-nak nevezte el, de mára már csak „tun” állapotnak nevezik a tudományban. Az anyagcsere ekkor a normális érték 0,01%-ára lassul. A feléledés csak vízzel történő érintkezés esetén valósul meg.

"tun" állapotban

Egyes fonalférgek és baktériumok is képesek túlélni a kiszáradást, egy trehalóz nevű cukor segítségével. Ez a cukor üveg-szerű állapotot idéz elő a sejtek belsejében, amely stabilizálja a kulcsfontosságú komponenseket, mint például a fehérjéket és membránokat, amelyek nélkül a sejt elpusztulna.
Azt várnánk, hogy a medveállatkák is használják ezt a trükköt, de Boothby szerint csupán néhány fajuk használja a trehalóz nevű cukor ezen tulajdonságát. „Ez arra utal, hogy a medveállatkák egyedülálló túlélő trükköket vethetnek be a kiszáradás ellen - mondta Boothby. Tudjuk, hogy amint elkezdenek kiszáradni, védőanyagokat használnak a szárazság túlélésére. De hogy mik is pontosan ezek a védőanyagok, az még mindig rejtély.”

1842-ben Doyère, egy francia tudós kimutatta, hogy a medveállatkák „tun” állapotban képesek túlélni 125 ° C-os hőmérsékletet néhány percig. 1920-ben Gilbert Franz Rahm, egy bencés szerzetes 15 perc hosszú, 151 ° C-os hőmérsékletre történő melegítését élték túl.
Rahm fagyasztással is végzett kísérleteket: folyékony oxigénben -200 ° C-on 21 hónapig, folyékony nitrogénben -253 ° C-on 26 órán át, és folyékony héliumban -272 ° C-on 8 órán át tartotta az apró lényeket, amelyek rögvest feléledtek, amint vízzel kerültek kapcsolatba.
Ma már tudjuk, hogy néhány medveállatka képes elviselni a -272,8 ° C-ot azaz az abszolút nulla fokot, amint azt a fenti műholdas kísérlet is mutatja.

A fagyasztás legnagyobb veszélye a sejtekben lévő víz kikristályosodása, amely szétszakítja a kulcsfontosságú molekulákat, valamint a DNS-t.
Egyes állatok, beleértve néhány halfaj fagyásgátló fehérjéket termel, amelyek csökkentik a sejtek fagyáspontját, biztosítva ezzel, hogy ne képződjön bennük jég. De ezek a fehérjék nem találhatók meg a medveállatkákban.
Ehelyett úgy tűnik, hogy ténylegesen képesek elviselni a sejteket belüli jégképződést.

De míg van néhány elképzelés, hogyan birkóznak meg a hideggel, fogalmunk sincs, hogyan bírják a hőt.

Sok állatfaj úgy fejlődött, hogy természetes élőhelye igen forró (pl. sivatag), védelmükre pedig úgynevezett hő-sokk fehérjéket termelnek. Ezek segítenek a sejteknek abban, hogy megtartsák formájukat, valamint javítani is képesek a hő-sérült fehérjéket.

Ez mind szép és jó, de nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy a medveállatkák termelnék ezeket a fehérjéket. Az összképet azonban több további tényező is bonyolítja.

1964-ben a tudósok halálos dózisú röntgensugárzásnak tettek ki medveállatkákat, majd később azt is kimutatták, hogy nagy mennyiségű alfa, gamma és ultraibolya sugárzást is elviselnek, ráadásul nem is „tun” állapotban.
A legnagyobb sugárzást a 2007-es műholdas kísérlet során szenvedték el, ahol a legmagasabb sugárzásnak kitett példányok közül is voltak túlélők.

És ezzel még mindig nincs vége!

1998-ban japán tudósok kísérlete során 600 MPa nyomást viseltek el „tun” állapotban az apró lények! Összehasonlításképpen a Csendes-óceán legmélyebb pontján, a Mariana-árokban (10.994 m) a víznyomás kb. 100 MPa, a medveállatkák által átéltnek egy hatoda!

A medveállatkák túlélési képessége szinte szédítő. De a magyarázat lehet, hogy meglepően egyszerű:
Az extrém hideg és meleg, a sugárzás és a nagy nyomás egy dologban közösek: károsíthatják a DNS-t és más kulcsfontosságú sejtösszetevőket.

Tehát, ha az összes fenti stressz-faktor hasonló problémákat okozhat, a medveállatkák talán csak maroknyi „trükköt” használnak fel a túléléshez „Senki sem tudja biztosan, - mondta Boothby - de biztosan jó okunk van azt gondolni, hogy egymást átfedő stratégiákat használnak.”

Furcsa módon a „tun” állapot a leghíresebb trükk, egyben a legkevésbé sokoldalú. „A medveállatkák képesek túlélni a befagyasztást, a sugárzást, és az alacsony oxigéntartalmat is anélkül, hogy „tun” állapotban lennének - mondta Boothby - tehát a „tun” valószínűleg csak a vízveszteség lassítására alakult ki. Azonban ez egyben azt is lehetővé teszi számukra, hogy túléljék a szélsőséges nyomást.”
forrás