Тардиградтар - жердегі супер экстремалды тіршілік иелері. Су аюы. Микроскопиялық омыртқасыздар түрі

табиғатта бар бірегей туынды, лақап аты «су аюы». Аз белгілі (зоологтар мен ғарыш мамандарын қоспағанда), білімді адамдаронымен таң қалдырады сыртқы түрі, және оның өміршеңдігі. Жаратылыс өзінің негізгі атауын кәмпитке айқын ұқсастығы үшін алды тедди қонжығы. Рас, оның алты аяғы бар, оның «тұлғасын» сүйкімді деп айту қиын, бірақ қалғандары анық көрінеді. Ал «су» аюы бұл ортаның тұрғыны болғандықтан және ылғалсыз өмір сүре алмайды (сөздің тура мағынасында).

Ашылу тарихы

Тардиградты су аюлары микроскопты жасаушы ван Левенгук 1702 жылы көрген тіршілік иелері деуге негіз бар. Дегенмен, бұл бірегей үлгілердің алғашқы ресми ашылуы 1773 жылы неміс пасторы Гётце сипатталған кезде болды. Олардың сыртқы келбетіне таң қалған ол оларға kleiner waserbär деген атау берді, бұл неміс тілінен аударғанда су аюы дегенді білдіреді. Микроскопиялық тіршілік иелерін итальяндық биолог Лацзаро Спалланзани зерттеп, егжей-тегжейлі сипаттады және бұл 1776 жылы болды. Жануарлардың өте баяу қозғалғыштығына байланысты ол оларды il tardigrado деп атады, нәтижесінде ресми ғылыми атауыТардиград, яғни тардиград деген терминге айналды.

Су аюының құрылысы

Тардиградты зерттеу кезінде ескеретін бірінші нәрсе - жануардың мөлшері. Теңіз аюларының шамамен 960 түрі бар және олардың дене мөлшері 0,1-ден бір жарым миллиметрге дейін өзгереді. Тіпті ең үлкен адамды микроскопсыз тексеру өте қиын. Тардиградтар омыртқасыздар класына жатады, олардың шыны тәрізді, мөлдір денесі бар, тарылтулары бойынша визуалды түрде 4 сегментке бөлінген. Хитинді қабықтың болуына және мерзімді түтікке байланысты су аюы кейде жәндіктермен салыстырылады. Көптеген түрлердің төрт жұп аяқтары бар, бірақ ұзындығы миллиметрдің оннан бір бөлігі ғана болатын ең кішкентай «тұқымдардың» бірі ерекшелік болып табылады: алты аяқты тардиград. Әр табан 4-6 тырнақпен аяқталады. Соңғы жұп аяқ артқа бағытталған.

Жаратылыстың «тұлғасы» өте ерекше және шаңсорғыштағы шаң жинағышқа ұқсайды. Ауыз су аюы тамақ қабығын тесіп өтетін стилетто түрімен жабдықталған. Бұл жануарларда жүйке, ас қорыту, репродуктивті және жүйке жүйесі, алайда, қан айналымы және тыныс алу жүйесі жоқ. Қанның орнына бүкіл дене қуысын арнайы сұйықтық алады, ал тардиградтар тері арқылы тыныс алады. Оларда жұп қосымшалар түрінде қосымшалары бар және, бір қызығы, көздер, олар дененің алдыңғы жағындағы пигментті дақтар, бірақ шартты түрде бас деп атауға болатын жерде емес.

Су аюының тіршілік ету ортасына байланысты түсі бар. Көлеңке қызғылт сары - қызыл немесе зәйтүн - қою жасыл түс диапазонында болуы мүмкін.

Тардиградтар гетерогенді, бірақ еркектер аналықтарға қарағанда әлдеқайда сирек кездеседі, сондықтан партеногенездің бірнеше жағдайлары (ұрықтандыру болмаған кезде көбею) тіркелген.

Тардиградтар тропиктерден Солтүстік поляр шеңберіне дейін бүкіл әлемде таралған. Дегенмен, олар таңдай алатын болса, олар ылғалды қыналар мен мүктерді жақсы көреді. Су аюларында таралуы пассивті: адамдар судың немесе желдің ағынына байланысты қозғалады, сонымен қатар құстардың қауырсындары мен жануарлардың жүнінде жүреді.

Тамақтану ерекшеліктері

Өлмейтін жаратылыс

Ең бастысы, су аюы өзінің өміршеңдігімен ғалымдарды қызықтырады. Бұл тіршілік иелері температураның кең диапазонында - (-273 градус) +150 шыдамсыз ыстыққа дейін өз өмірін және көбею қабілетін сақтай алады. Олар агрессивті ортада, мысалы, күкіртті сутегі атмосферасында өмір сүреді. Радиация да олар үшін өмір сүру үшін еңсерілмейтін кедергі емес: 570 мың рентгендік дозаның әсерінен кейін су аюларының жартысы тірі қалды. Анықтама үшін: «бар болғаны» 500 рентген сәулесі адам үшін өлімге әкеледі. Оның үстіне, аман қалған тардиградтар әлі де ұрпақ бере алды (және жасады).

Ғарыш тұрақтылығы

Тардиграданың ғарыш жағдайына төтеп беру қабілетіне бәрінен де ғылыми қауым қызығушылық танытты. 2008 жылы зерттеу тобыШвед экологы Ингмар Йонссонның жетекшілігімен Жер орбитасына тардиградтардың тәжірибелік партиясын жіберді. Бір топ вакуумға орналастырылды, екіншісі бір мезгілде радиациямен сәулеленді, ал екеуі қарқынды ультракүлгін өңдеуге ұшырады. Тақырыптар ғарыш кеңістігіОлар 10 күн тұрып, барлығы дерлік кеуіп қалды. Алайда қолайлы жағдайларға оралғаннан кейін микроскопиялық тіршілік иелерінің көпшілігі көбею қабілетін сақтай отырып, өмірге оралды.

Тірі қалу негіздері

Су аюының мұндайға төзе алатын қабілеті кең ауқым қолайсыз жағдайлар- бақыланатын ангидробиоз арқылы тоқтатылған анимацияға түсу мүмкіндігі. Басқаша айтқанда, тардиград өзін-өзі құрғатып, денесінде шамалы суды қалдырады. Оларды жоғалтпау үшін тардиград дененің бетінде балауыз тәрізді қабықшаны құрайды. Кептіру кезінде тардиград қосымша қорғаныс функцияларын белсендіреді: қант молекулалары жасушалардың кеңеюіне жол бермейді және радиацияға қарсы тұратын және ДНҚ жойылуына жол бермейтін антиоксиданттардың өндірісі іске қосылады. Су қоршаған ортаға түскенде, тардиградтың денесі оны сіңіре бастайды және барлық өмірлік функциялар қалпына келеді.

Су аюының табиғи жаулары

Барлық өміршеңдігіне қарамастан, су аюы мәңгілік емес. Қолайсыздыққа сәтті қарсы тұру сыртқы фактор, ол оны тамақтандыруға қарсы емес жыртқыштарға қарсы өте дәрменсіз. Тардиградтарға өз туыстарынан басқа ротиферлер, кенелер, серіппелі құйрықтар, әртүрлі жәндіктердің дөңгелек және дернәсілдері шабуыл жасайды. өзен шаяны. Тардиградтардың кейбіреулері өліп, олжаға айналады; олардың гифалары ілмектерге біріктіріледі, онда су аюы тұзаққа түскендей тұрып қалады, содан кейін оған саңырауқұлақ жіптері өседі. Сонымен қатар, споралары тағамға тардиградтарға тартымды саңырауқұлақтар бар. Дегенмен, су аюының ішектеріне бір рет споралар өсіп, жануарды өсетін орта ретінде пайдаланады.

Су аюлары ауызекі атаумикроскопшыларды әрқашан қызықтыратын кішкентай көп жасушалы тіршілік иелері. Ғылыми тұрғыдан оларды тардиградтар деп атайды және төрт жұп еңкейіп тұрған аяқтары және баяу, ыңғайсыз жүруімен олар шынымен микроскопиялық аюларға ұқсайды (дәлірек айтқанда, сегіз аяқты микроскопиялық аюлар). Тардиградтар адамдарға қарағанда кеңірек өмір сүреді, сондықтан кез келген уыс суда олардың бірнешеуі болуы мүмкін. Дегенмен, оларды табудың және күтудің ең оңай жолы - дымқыл мүк бөліктерін қарау.

Қадамдар

Тардиградтарды іздеңіз

Тардиградтар туралы көбірек біліңіз.Көлеміне қарамастан, бұл тіршілік иелерін қарау өте қызықты! Тардиградтар немесе су аюлары - жер бетіндегі ең таңғажайып жануарлардың бірі және олар мүк пен папоротниктердің арасында өмір сүреді. Тардиградтар өмір сүре алады:

• Төмен температура -200 ° C дейін және жоғары температуралар 151°C жоғары емес
• Мұз блогында қату
• Күндер бойы, мүмкін, тіпті айлар бойы оттегінің жетіспеушілігі
• Ондаған жылдар бойы су тапшылығы
• Рентгендік сәулелену деңгейі адам үшін өлім дозасынан 1000 есе жоғары
• Ең зиянды химиялық заттар
• Қайнаған спирт
• Вакуумдағы төмен қысым (ғарыштағы сияқты)
• Төтенше қысым, мұхиттың ең терең бөлігінен алты есе артық

1. Тардиградтар ылғалды ортада өмір сүреді.Тардиградтардың көпшілігі суда өмір сүреді, бірақ оларды табудың ең оңай жері дымқыл мүк, қыналар немесе құлаған жапырақтар. Орманға, тоғандардың қасына, тіпті аулаңызға қараңыз. Тардиградтар ең белсенді болатын ылғалды жерлерге ерекше назар аударыңыз. Егер сіз осындай ештеңе таба алмасаңыз, құрғақ тіршілік ету ортасының үлгісін алыңыз, өйткені оның құрамында судың оларды тірілтетінін күтіп, қатты қысқы күйде (криптобиоз) тардиградтар болуы мүмкін.

   Пинцет көмегімен мүк немесе қынаның үлгісін алыңыз.Үлгіні салыңыз қағаз пакетнемесе сәл кептіру үшін конверт. Пластикалық пакетсудың ағып кетуіне жол бермейді және осылайша жануарларды сіздің көзқарасыңыздан қорғайтын зеңнің өсуіне әкеледі.

   • Тардиградтардың қай мекендейтінін білу үшін бірнеше мүк, қыналар немесе жапырақ қоқыстарының үлгілерін алыңыз.
   • Тардиградтар қатты, қатты қынаға қарағанда жұмсақ қынада өмір сүреді. Су аюларын тіпті тастар мен кірпіш қабырғаларды жабатын ұнтақты көгеруден табуға болады.

2. Мүк немесе қынаны толығымен жібітіңіз.Петри табақшасына суды, жақсырақ тазартылған немесе жаңбыр суын шамамен бір сантиметр биіктікке дейін толтырыңыз. Су аюларын ояту үшін өсімдікті 8-ден 24 сағатқа дейін суға қалдырыңыз.

   Мүктен суды басқа Петри табақшасына сығыңыз.Резиденцияны сығу немесе шайқау бұл микроскопиялық тіршілік иелерін суға жібереді.

   Үлкейтуі төмен микроскопты табыңыз.Тардиградтардың көпшілігінің ұзындығы төрттен жарты миллиметрге дейін. Ішінде дерлік адамның көзқарасы, нүктеден сәл кішірек жерде. Оларды көру үшін сізге шамамен 15 немесе 30 есе үлкейтетін микроскоп қажет. Егер сізде жоқ болса, Интернеттен арзан стереомикроскопты іздеңіз.

3. Тардиградтарды табыңыз.Петри табақшасының үстіне микроскопты қойып, мүкке қараңыз. Кейде Петри табақшасының бүйір қабырғасынан қуатты фонарьды жарқыратсаңыз, оларды байқау оңайырақ болады. Бұл ақ түспен тардиградтарды және басқа тіршілік иелерін ерекшелейді. Төрт жұп қысқа аяқтары бар жануарды іздеңіз, ол дұрыс емес денесін жылжыту үшін оларды баяу айналдырады. Соңғы жұп аяқ артқа қарайды және оны құйрықты немесе дененің шетімен қателесу өте оңай.

   • Егер ол жерде су аюы болса, сізде сәттілік бар. Суды оның үйіне айналатын мүкке қайта құйыңыз.
   • Әйтпесе, суды ауыстырып, іздеу сәтті болғанша мүктің басқа бөлігін қайталап көріңіз.

Жер кенеттен зардап шегетін болса табиғи апат, астероидтың құлауынан немесе озон қабатының бұзылуынан ғана аман қалады тардиград. Көптеген адамдар оның кім екенін (тіпті оның не екенін) білмейді, өйткені оның экономикалық мәні нөлге тең. Бұл өте қызықты организм болса да.

Тардиград: планетадағы ең қатал тіршілік иесі

Бұл микроскопиялық омыртқасыздар барлық белгілі жануарлардың ең төзімді және ең төзімдісі . Ол осындай төтенше жағдайларда өмір сүре алады:

1. Температура -20 °C-тан (30 жылға дейін) 151 °C-қа дейін (бірнеше минут). Микроорганизм -200°С-та бірнеше күн, -272°С-та бірнеше минут өмір сүре алады;
2. Кейбір түрлер атмосфералық қысымнан 1200 есе жоғары қысымға төтеп бере алады. Тіпті тереңдікте Мариана шұңқырыолар бәрібір;
3. Радиацияға төзімділік басқаларына қарағанда 1000 есе жоғары биологиялық түрлер. Өлімге әкелетін сіңірілген доза иондаушы сәулелену 5000 сұр. Бұл деструктивті әсерден кейін ДНҚ-ның зақымдалуын тез қалпына келтіруге қабілетті дененің ерекше құрылымына байланысты болады;
4. Ғарышта 10 күн қатарынан тірі қалу фактісі ғылыми түрде дәлелденді. Ресейлік ғалымдар 2007 жылдың қыркүйегінде Photon-3 миссиясы кезінде осындай қорытындыға келді. Үлгілердің тек 68% тірі қалғанына қарамастан, олардың көпшілігі өміршең эмбриондарды шығара алды.

Жануарлардың анатомиясы мен морфологиясы

Сыртқы және қарастырайық ішкі ерекшеліктері«су аюы»:

• Дене мөлшері 0,3-тен 0,5 мм-ге дейін жетеді, дегенмен «алып» сорттары ұзындығы 1,2 мм-ге дейін белгілі;
• Денесі бөшке тәрізді және шартты түрде бес бөлікке бөлінеді: бас, үш дене сегменті (әрқайсысында үш жұп аяқ) және каудальды сегмент (төртінші жұп аяқ орналасқан);
• Аяқтары буынсыз, бірақ тырнақтары бар (әрқайсысы төрттен сегізге дейін);
• Тыныс алу мүшелері жоқ, газ алмасу дененің бүкіл көлемінде жүреді;
• Жұтқыншақ шағын өңешке өтеді, ол ішектерді алып жатыр. көпшілігіденелер. Бұл тағамды қорытудың негізгі орны. Әдетте төгілу кезінде төгілу пайда болады;
• Ауыз өсімдіктерді, балдырларды және ұсақ омыртқасыздарды тесуге арналған өткір тістермен жабдықталған. Олар балқыту кезінде жоғалады, содан кейін жаңалары өседі;
• Жетілген кезде барлық даралардағы соматикалық жасушалардың саны салыстырылады;
• Ми екі жақты симметриялы үлгіні жасайтын бірнеше лобтардан тұрады. Ол өңештің дәл астындағы үлкен ганглионға бекітіледі. Одан дененің бүкіл ұзындығы бойынша вентральды жүйке тізбегінің тармақтары шығады.
• Кейбір түрлерде дененің бетінде сенсорлық процестер бар, бұл оларға кеңістікте жақсы жүруге мүмкіндік береді.

Тардиград қайда мекендейді?

Бұл микрожануардың ауқымы шынымен шексіз, бұл оны космополит деп атауға мүмкіндік береді. Оны анықтауға болады планетаның кез келген жеріндеЖер: тау шыңдарынан теңіз тереңдігіжәне балшық жанартаулары, бастап тропикалық ормандарАнтарктидаға.

Қалалық мекендеу орындары аз зерттелген.

Өмір салты және көбею

Кейбір түрлерде қарама-қарсы жыныстың қатысуынсыз көбею қабілеті бар (партеногенез) аталық және аналық особьтарға бөліну бар.

Эмбриональды даму әйелдің жатырында болмайды: ол жұмыртқа басылғаннан кейін басталады. 14 күннен кем емес уақытта жаңа организм туады.

Кәмелетке толмағандардың жасушаларының саны ересектермен бірдей. Өсу бөлінуден емес, жеке жасушалардың көлемінің ұлғаюынан (гипертрофия) болады.

Диета келесідей көрінеді:

• Ең ұсақ өсімдік организмдері;
• Бактериялар;
• Саңырауқұлақ споралары;
• қарапайымдылар;
• Кейде каннибализм қолданылады: үлкендері кішкентайларды және әлсіздерді жейді.

Көп жағдайда бұл тіршілік иелері қатаң вегетариандық диетаны ұстанады және ең алдымен балдыр жасушаларын жейді.

Тізім табиғи жауларұсақ: кенелер, жәндіктердің дернәсілдері, жауын құрттарыЖәне жыртқыш саңырауқұлақтар. Соңғылары ерекше қауіпті жау: олар ұялы жіпті лақтырып, бақытсыз құрбанды тұзаққа түсіреді.

Тардиградты өлтіру мүмкін бе?

Оның өмір сүруінің негізгі шарты болып табылады судың жұқа қабықшасының болуы. Бұл жер бетіндегі ең қатты микроорганизмнің Ахиллес өкшесіне әкеледі:

• Зерттеулер көрсеткендей, сусыздандырудың максималды кезеңі шамамен 10 жыл. Организм криптобиоз жағдайына түсіп, өмір сүру жағдайлары жақсарса, одан шығады;
• Алайда жаратылыс бұл күйде мәңгі қала алмайды. Дәл осы себепті оны шөлдерде және жердегі басқа құрғақ жерлерде кездестіру мүмкін емес;
• Бұл логикалық қорытындыға әкеледі: дұрыс жолтардиградты өлтіріңіз - оның мекендеу ортасын құрғатыңыз және онжылдықтар бойы осындай жағдайларды сақтаңыз .

Бірқатар зертханалық тәжірибелер кейбір экологиялық токсиндердің өлімге әкелетін әсерін көрсетті, әсіресе күкірт триоксиді. Сондықтан бұл жануарларды жағдайдың биологиялық көрсеткіші ретінде пайдалануға болады қоршаған орта. Өліммүктердің ауыр металдармен ластануын да тудырады (венгр ғалымдары дәлелдеген).

Бұл жануар «тыныш жүрсең, әрі қарай жүресің» деген дүниелік даналықтың айқын көрінісі. Биосфераның басқа өкілдері көбею және өмір сүру үшін еңкейіп жатқанда, бұл қарапайым организм бұл мағынасыз әбігерге үнсіз ойлайды. Бұл тіршілік иесінің аты Тардиград. Оның кім екені 250 жылға жуық белгілі, бірақ адамдар оның кез келген қиындықтар мен қиындықтарға төтеп беру, кез келген ортада дерлік аман қалу үшін керемет қабілетіне таң қалуды тоқтатпайды.

Табиғи ортада тардиградтың өмірі мен өлімі туралы бейне

Бұл бейнеде биолог Аркадий Матросов сізге өлтіруге болмайтын, кез келген экологиялық апаттан аман қалуға қабілетті тіршілік иесі туралы айтып береді:

Олар сусыз он жылға дейін өмір сүре алады, сұйық гелийде -271 ° C және қайнаған суда + 100 ° C температурада өмір сүре алады, адамдарға қарағанда 1000 есе көп радиацияға төтеп бере алады, тіпті ғарышта болды!

Тардиград (лат. Tardigrada) — буынаяқтыларға жақын микроскопиялық омыртқасыздар түрі. Бұл жануарды алғаш рет 1773 жылы неміс пасторы И.А.Готце клейнер Вассербер (кішкентай су аюы) деп сипаттаған. 1777 жылы итальяндық ғалым Лацзаро Спалланзани оларға il tardigrado, tardigrada атауын берді, оның латыншаланған түрі Тардиграда (1840 жылдан бастап).

Тардиградтардың денесі (немесе оларды су аюлары деп те атайды) мөлшері 0,1-1,5 мм, мөлдір, төрт сегменттен және басынан тұрады. 4-8 ұзын қылшық тәрізді тырнақтары бар 4 жұп қысқа және жуан аяқтармен жабдықталған, соңғы жұп аяқтары артқа бағытталған. Тардиградтар шынымен өте баяу қозғалады - минутына небәрі 2-3 мм жылдамдықпен. Ауыз мүшелері - тардиградтар қоректенетін балдырлар мен мүктердің жасушалық қабықшаларын тесіп өтуге қызмет ететін жұп өткір стилеттер. Тардиградтардың ас қорыту, шығару, жүйке және ұрпақты болу жүйелері бар; дегенмен, оларда тыныс алу және қан айналымы жүйесі- тыныс алу тері, ал қанның рөлін дене қуысын толтыратын сұйықтық атқарады.

Қазіргі уақытта тардиградтардың 900-ден астам түрі белгілі (Ресейде - 120 түрі). Микроскопиялық өлшемдері мен қолайсыз жағдайларға төтеп беру қабілетіне байланысты олар Гималайдан (6000 м дейін) теңіз тереңдігіне (4000 м төмен) дейін барлық жерде таралған. Тардиградтар ыстық бұлақтарда, мұз астында (мысалы, Шпицбергенде) және мұхит түбінде табылған. Олар пассивті түрде таралады - жел, су және әртүрлі жануарлар.

Барлық тардиградтар белгілі бір дәрежеде суда тіршілік етеді. Шамамен 10% - Теңіз өмірі, басқалары тұщы су қоймаларында кездеседі, бірақ көпшілігі жердегі мүк пен қыналар жастықтарында, ағаштарда, жартастарда және тас қабырғаларда мекендейді. Мүктегі тардиградтардың саны өте көп болуы мүмкін - 1 г кептірілген мүкте жүздеген, тіпті мыңдаған даралар. Тардиградтар өздері тұратын өсімдіктер мен балдырлардың сұйықтықтарымен қоректенеді. Кейбір түрлер ұсақ жануарларды жейді - ротиферлер, нематодтар және басқа тардиградтар. Өз кезегінде олар кенелер мен серіппелерге жем болады.

Тардиградтар таңғажайып төзімділігімен ертедегі зерттеушілердің назарын аударды. Қолайсыз жағдайлар туындаған кезде олар жылдар бойы тоқтатылған анимация күйіне түсуге қабілетті; және қолайлы жағдайлар туындаған кезде олар тез өмірге келеді. Тардиградтар негізінен деп аталатындардың арқасында өмір сүреді. ангидробиоз, кептіру.

Құрғаған кезде олар аяқ-қолды денеге тартады, көлемі азаяды және бөшке пішінін алады. Беті булануға жол бермейтін балауыз жабынымен жабылған. Тоқтатылған анимация кезінде олардың метаболизмі 0,01% -ға дейін төмендейді, ал су мөлшері қалыптыдан 1% дейін жетуі мүмкін.

Тоқтатылған анимация жағдайында тардиградтар керемет жүктемелерге төтеп береді.

* Температура. 20 ай тұрыңыз. сұйық ауада -193°С, сұйық гелиймен сегіз сағаттық салқындату -271°С; 10 сағат бойы 60-65°С, бір сағат бойы 100°С дейін қыздыру.

* 570 000 рентгендік иондаушы сәулелену әсер еткен тардиградтардың шамамен 50%-ын өлтіреді. Адамдар үшін радиацияның өлімге әкелетін дозасы бар болғаны 500 рентгенді құрайды.

* Атмосфера: жарты сағат бойы вакуумда болғаннан кейін өмірге келді. Олар күкіртті сутегі мен көмірқышқыл газының атмосферасында ұзақ уақыт бойы қалуы мүмкін.

* Қысым: Жапон биофизиктерінің эксперименті кезінде «ұйықтап жатқан» тардиградтар жабық контейнерге орналастырылды. Пластикалық ыдысжәне оны су толтырылған камераға батырды жоғары қысым, бірте-бірте оны 600 МПа (шамамен 6000 атмосфера) дейін жеткізу, бұл Мариана шұңқырының ең төменгі нүктесіндегі қысым деңгейінен 6 есе дерлік жоғары. Ыдыс қандай сұйықтықпен толтырылғаны маңызды емес: су немесе улы емес әлсіз еріткіш, перфторкөміртек C8F18, өмір сүру нәтижелері бірдей болды.

* Ылғалдылық: шөлден алынған мүк кепкеннен кейін шамамен 120 жылдан кейін суға салынып, ондағы тардиградтар өмірге келіп, көбеюге қабілетті болғаны белгілі.

2007 жылдың қыркүйегінде Еуропалық ғарыш агенттігі бірнеше адамды ғарышқа 160 миль биіктікке жіберді. Кейбір су аюлары тек вакуумға ұшыраса, кейбіреулері Жердің радиациясынан 1000 есе жоғары радиацияға ұшырады. Барлық тардиградтар аман қалып қана қоймай, жұмыртқа салып, сәтті көбейе алды

Орбитада жүргізілген тәжірибелер тардиградтардың - өлшемдері 0,1-ден 1,5 миллиметрге дейінгі кішкентай буынаяқтылардың - ғарыш кеңістігінде өмір сүре алатынын көрсетті. Нәтижелері Current Biology журналында жарияланған жұмыстарында бірнеше елдің биологтары кейбір тардиградтар өздерінің өмірлік функцияларын толығымен қалпына келтіріп, өміршең ұрпақтар бере алатынын көрсетті.

Бұл жұмыста Кристианстад университетінің Ингемар Джонссон бастаған биологтар тобы Жер орбитасына тардиградтардың екі түрін жіберді - Richtersius coronifer және Milnesium tardigradum. Буынаяқтылар ресейлік Foton-M3 ұшқышсыз көлігінің бортында 10 күн болды. Ғарышта барлығы 120 тардиград болды, әр түрдің 60 дарасынан. Ұшу кезінде буынаяқтылардың бір тобы, соның ішінде екі түрі де вакуумда болды (тардиградтары бар камераны ашық кеңістіктен бөлетін жапқыш ашық), бірақ олардан қорғалған. күн радиациясыарнайы экран. Тардиградтардың тағы екі тобы 10 күн вакуумда болды және ультракүлгін А (толқын ұзындығы 400 - 315 нанометр) немесе ультракүлгін В (толқын ұзындығы 315 - 280 нанометр) әсеріне ұшырады. Артроподтардың соңғы тобы барлық «ерекшеліктерді» бастан кешірді. ғарыш кеңістігі.

Барлық тардиградтар тоқтатылған анимация күйінде болды. Ғарышта 10 күн болғаннан кейін барлық дерлік ағзалар құрғап қалды, бірақ ғарыш кемесі бортында тардиградтар қалыпты жағдайға оралды. Толқын ұзындығы 280 - 400 нм ультракүлгін сәулеленуге ұшыраған жануарлардың көпшілігі аман қалды және көбеюге қабілетті болды. R. coronifer жеке тұлғалары әсер етудің толық ауқымында өмір сүре алмады ( төмен температура, вакуум, ультракүлгін А және В), осы топтағы жануарлардың тек 12% ғана аман қалды, олардың барлығы Milnesium tardigradum түріне жататын. Дегенмен, тірі қалғандар қалыпты ұрпақ бере алды, бірақ олардың құнарлылығы Жердегі бақылау тобына қарағанда төмен болды.

Әзірге ғалымдар тардиградтардың ғарыш кеңістігінің қатты ультракүлгін сәулелерінің әсерінен аман қалуына көмектескен механизмдерді білмейді. Бұл толқын ұзындығының сәулеленуі ДНҚ үзілістерін және мутацияларды тудырады. Тардиградтарда генетикалық материалды қорғайтын немесе тез қалпына келтіретін арнайы қорғаныс жүйелері болуы мүмкін. Тірі жүйелердің өздерін ғарыштың зиянды әсерінен қалай қорғай алатынын түсіну астронавтиканы дамыту және алыс қашықтыққа ғарыштық ұшулар мен Ай базасын ұйымдастыру үшін маңызды.

Тардиградтардың мұндай аман қалуының сыры неде? Олар метаболизмі іс жүзінде тоқтайтын күйге жетіп қана қоймай, өмір сүруінің кез келген уақытында осы күйді жылдар бойы сақтай алады.

Міне, Арктиканың мысалы Adorybiotus coroniferбұл мұздатылған күйде:

Ал міне маусымдық өзгерістерауа райы жағдайына байланысты бұл тіршілік иесі (1 – салқын күзжәне қыс; 2 – көктем; 3 – белсенді форма, жаз; 4 - балқыту):

Осылайша, тардиградтардың болуы тек тарақандар ғана өмір сүре алады деген теорияны жоққа шығарады. ядролық жарылыс. Бұл жаратылыс әлдеқайда төзімді, тарақаннан бірнеше есе кішкентай, сонымен қатар әлдеқайда сүйкімді :)

Олардың итальяндық атауы «tardigrado» латын тілінен шыққан және «баяу қозғалу» дегенді білдіреді. Ол жануарлардың баяу қозғалуына байланысты табылған кезде берілді. Тардиградтар дерлік мөлдір және орташа ұзындығы жарты миллиметрге жетеді. Тардиградтың денесі бес бөліктен тұрады: аузы бар анық анықталған бас және төрт сегмент, олардың әрқайсысында тырнақтары бар жұп аяқтары бар. Жануарлардың денесі жұқа және икемді, төзімді кутикуламен жабылған, олар өсіп келе жатқанда төгіледі (балта). Анатомиялық құрылымыбұл кішкентай жануарлар үлкендердің құрылымына ұқсайды. Атап айтқанда, тардиградтардың арқа жағында миы, кішкентай көздері және қарын жағында жүйке ганглиялары (шыбындар сияқты) болады. Олардың ас қорыту жүйесібасқа микроскопиялық жануарлардың немесе өсімдіктердің жасушаларының мазмұнын, ішек пен анусты сорып алу үшін өткір стилеттері бар ауызды және жұтқыншақтың сорғыш кеңеюін қамтиды. Бақытымызға орай, тардиградтар адамдар үшін патогенді емес. Олардың бойлық бұлшықеттері мен шығару мүшелері бар.

Дорсальды орналасқан жалғыз қап тәрізді жыныс безі аталықтарды, аналықтарды және өздігінен ұрықтанатын гермафродиттерді ажыратады. Кейбір түрлер партеногенез арқылы, яғни аталықтардың қатысуынсыз көбейетін тек аналықтардан тұрады. Тардиградтар шағын өлшемдеріне байланысты газ алмасу үшін тыныс алу және қан айналымы жүйесін қажет етпейді. Дене қуысында болатын сұйықтық тыныс алу және қан айналымы жүйелерінің функцияларын орындайды. Жүйелі түрде тардиградтар буынаяқтыларға, атап айтқанда шаянтәрізділер мен жәндіктерге өте жақын, олар да өсу және санау кезінде кутикуласын жоғалтады. ең үлкен санжердегі түрлер. Артроподтарға өте жақын болғандықтан, тардиградтар олар емес. Тардиградтардың әртүрлі түрлері планетаның барлық жерінде табылған: полярлық аймақтардан экваторға дейін, жағалау аймақтарынан1 терең мұхитқа дейін, тіпті тау шыңдарында. Бүгінгі күнге дейін теңіздерде, көлдерде және өзендерде немесе жер үсті ортасытіршілік ету ортасы. Олардың саны жаңа ашылымдар мен бар түрлерді қайта қарау есебінен жыл сайын тез өсіп келеді.

Барлық тардиградтар өмір сүру үшін суды қажет етсе де, көптеген түрлер уақытша су болмаған жағдайда да өмір сүре алады. Осылайша, тардиградтардың ең көп саны мүктерде, қыналарда, жапырақтарда және ылғалды топырақта өмір сүретін жерде табылды. Тардиградтардың жер бетінде кең таралуы олардың өмір сүру стратегияларымен тығыз байланысты.

Жер үсті тардиградтары екі негізгі күйде өмір сүре алады: белсенді күйде және криптобиозда2. Белсенді болған кезде тардиградтар тамақтану, өсу, көбею, қозғалу және қалыпты әрекеттерді орындау үшін суды қажет етеді. Криптобиоз жағдайында зат алмасу белсенділігі судың жетіспеушілігінен тоқтайды. Қоршаған орта жағдайлары өзгеріп, су пайда болған кезде олар қайтадан белсенді күйге оралуы мүмкін. Метаболикалық белсенділіктің мұндай қайтымды тоқтатылуы табиғи түрде өлім мен қайта тірілумен салыстырылды. Жер үсті тардиградтары стресс көздеріне байланысты тітіркендіргіштерге әртүрлі жауап береді және олардың жауаптары жалпылама түрде криптобиоз деп аталады. Бұл жағдай кептіру (ангидробиоз), қату (криобиоз), оттегінің жетіспеушілігі (аноксибиоз) және жоғары концентрацияеріген заттар (осмобиоз).

Ангидробиоз, толық дерлік кептіруге байланысты метаболикалық тыныштық күйі, бұл күйге бірнеше рет енуі мүмкін жер бетіндегі тардиградтарда жиі кездесетін құбылыс. Бұл өтпелі күйде аман қалу үшін тардиградтар өте баяу кебуі керек. Жер бетіндегі тардиградтар мекендейтін шөптер, мүктер және қыналар өте баяу кебетін губкалар сияқты көптеген су бассейндерін қамтиды. Тардиградтар құрғайды, өйткені олардың қоршаған ортасы суды жоғалтады. Олардың құтылудың басқа жолы жоқ, өйткені тардиградтар жүгіру үшін тым кішкентай. Тардиград құрамындағы судың 97% жоғалтады және «бөшке» деп аталатын бастапқы өлшемінің шамамен үштен бір бөлігін құрайтын пішінді қалыптастыру үшін кебеді. Мұндай «бөшкенің» қалыптасуы жануардың аяқтарын және басын денеге түсіріп, оның аумағын азайту үшін пайда болады. Шықпен, жаңбырмен немесе еріген қармен қалпына келтірілгенде, тардиград бірнеше минут немесе сағат ішінде белсенді күйге оралуы мүмкін. Тірі қалудың бұл таңғажайып қабілеті жер бетіндегі микроортаның тез және күтпеген өзгерістеріне тікелей жауап болып көрінеді.

Теңіз тардиградтары мұндай ерекшеліктерді дамытпайды, өйткені олардың ортасы әдетте тұрақтырақ. Жануар түрге байланысты бірнеше айдан жиырма жылға дейін ангидробиоз жағдайында болуы мүмкін және барлық дерлік өмір сүре алады. Тардиградтың ең танымал ерекшелігі - оның төтенше жағдайларда өмір сүру қабілеті. Тәжірибелер кезінде сусыздандырылған тардиградтар минус 272,95 ° C-қа дейінгі температураға ұшырады, яғни. абсолютті нөлге жақын, +150°С дейін, яғни. тортты пісіру кезінде пештегі температура. Регидратациядан кейін жануарлар белсенді күйге оралады. Осылайша, бірнеше жыл бойы -80°С температурада ангидробиоз жағдайында болған тардиградтар аман қалды. Тардиградтар да анықталды атмосфералық қысым, 12 000 есе көп қалыпты қысым, сонымен қатар тұншықтырғыш газдардың шамадан тыс мөлшерінің (көміртек тотығы, көміртегі диоксиді), және олар регидратациядан кейін белсенді күйге орала алды. Адамдар үшін өлімге әкелетін 1000 еседен астам иондаушы сәулеленудің әсері тардиградтарға әсер еткен жоқ.

2007 жылы тардиград жойқын ғарыштық ортаның әсерінен аман қалған алғашқы жануар болды. TARDIS ғарыш аппаратында жүргізілген тәжірибеде Еуропалық ғарыш агенттігі ұсынған құрал-жабдықтардың арқасында ангидробиоз жағдайындағы тардиградтар ресейлік Foton-M3 ғарыш кемесі миссиясы кезінде күн радиациясы мен ғарыш вакуумына тікелей әсер етті. Көлік жер бетінен 260 км биіктікте орбитада болған кезде ғалымдар баррель тардиградтары бар контейнерді ашып, сол арқылы оларды күнге және, атап айтқанда, ультракүлгін сәулелерге ұшыратты. Регидратациядан кейін Жерге оралғаннан кейін жануарлар қозғала бастады - олар аман қалды.

2011 жылдың жазында Италия ғарыш агенттігінің қолдауымен TARDIKISS эксперименті кезінде Халықаралық ғарышта тардиградтар ғарышқа жіберілді. ғарыш станциясы(ISS) NASA-ның Endeavour ғарыш кемесі. Тардиградтар мен олардың жұмыртқалары иондаушы сәулеленуге және микрогравитацияға ұшырады. Жануарлар Жерге оралғаннан кейін тағы да жұмыртқалар шығып, жануарлар ғарышта әдемі круизден оралғандай тамақтанып, өсіп, түлеп, көбейіп, аман қалды. Тардиградтар осы әртүрлі стресс жағдайында өздерін қорғау үшін қандай биологиялық төзімділік механизмдерін пайдаланады?

Тардиградтық төзімділікті қамтамасыз ететін тардиградтардың физиологиялық және биохимиялық механизмдері әлі де аз белгілі және бүгінгі күнге дейін жалпы қабылданған түсініктеме жоқ. Дегенмен, соңғы бірнеше жылда тардиградтардың төзімділігі қызығушылық тудырды. көп саныөз зерттеулерінде жаңа молекулалық және биохимиялық құралдарды пайдаланған ғалымдар. Ангидробиоздың негізінде жатқан механизмдер әртүрлі биохимиялық және физиологиялық механизмдерді қолдана отырып, басқа стресстік жағдайларда тардиградтардың төзімділігіне ықпал етуі мүмкін екендігі анық болды. Негізгі механизм биопротектор ретінде бірге әрекет ететін әртүрлі молекулалардың синтезін қамтиды: трегалоза, қант және әдетте «жылу соққысының ақуыздары» деп аталатын стресс ақуыздары.

Сусызданған кезде, жоғалту елеулі сомасу, әдетте, жасушалар мен тіндердің бұзылуына және, демек, ағзаның өліміне әкеледі. Тардиградтар жағдайында дегидратацияға төзімділікті алу мен трегалоза биосинтезі арасында байланыс бар, өйткені тардиградтар сусыздандыру кезінде бұл қантты жинайды. Трегалозаның синтезі және жинақталуы сусыздандыру нәтижесінде жоғалған суды алмастыру арқылы тардиградтық жасушалар мен тіндерді қорғайды. Жылу соққысының ақуыздары, әсіресе HSP70, үлкен молекулаларды қорғау үшін трегалозамен үйлеседі. жасуша мембраналарыдегидратациядан туындаған зақымданудан. Иондаушы және ультракүлгін сәулелену ДНҚ сияқты үлкен молекулаларды бұзады және жылдам қартаюға ұқсас әсерлерді тудыратын тотығу стрессіне әкеледі.

Дәл осы себепті тардиградтардың қарқынды сәулеленуден аман қалу қабілеті ғалымдарды жануарлардың тиімді ДНҚ қалпына келтіру механизмі және қорғаныс антиоксиданттық жүйесі бар деп санайды. Ғалымдардың тардиградтарға деген қызығушылығының артуы, сөзсіз, сусыздандыру және тардиградтардың аязға төзімділік механизмдері туралы алған білімдерін биоматериалдарды (мысалы, жасушалар, вакциналар, азық-түлік және т.б.) криоконсервациялау үшін қолдану мүмкіндігімен байланысты. Бұл кішкентай, көрінбейтін жануарлар бізге тірі жүйелер табиғатының негізгі принциптерін түсінуге көмектеседі. Сондықтан шөппен жүргенде абай болыңыз.