Bärtierchen können Jahrzehnte ohne Wasser überleben, und wir wissen endlich wie: ScienceAlert

Wasser ist eine Schlüsselzutat für alles Leben auf der Erde, doch Bärtierchen mit ihren nahezu unsterbliche Kräfte kann es irgendwie ertragen, von fast allen ihren H2Ö.

Jetzt haben Forscher einen weiteren Trick entdeckt, mit dem diese pummeligen mikroskopisch kleinen Anomalien überleben Jahre extremer Dehydrierung.

„Obwohl Wasser für alles Leben, das wir kennen, unerlässlich ist, können einige Bärtierchen potenziell jahrzehntelang ohne Wasser auskommen.“ sagt Der Biologe Takekazu Kunieda von der Universität Tokio.

Umgangssprachlich Bärenbärblinge genannt, sind viele der 1.300 bekannten Arten von Bärtierchen Bedingungen tolerieren, die für alle anderen bekannten Lebensformen tödlich wären.

verhungern sie, kochen sie, friere sie ein, strahlen sie ausGold Feuer sie aus einer Waffe und diese entfernter Samtwurm-Verwandter werde einfach immer wieder kommen, um mehr zu erfahren.

Wenn sich diese Wassertiere in einer Umgebung befinden, die ihr Wasser auslaugt, schrumpfen Bärtierchen zu einer runden Form, die als a bezeichnet wird Melodie.

Wie Kunieda, Akihiro Tanaka, ein Biologe von der Universität Tokio, und Kollegen in ihrem Artikel erklären, sind dehydrierte Bärtierchen außergewöhnlich stabil und können vielen Extremen standhalten, einschließlich Exposition gegenüber dem Vakuum des Weltraums und schaffen es trotzdem, sich wiederzubeleben.

„Man nimmt an, dass, wenn Wasser eine Zelle verlässt, eine Art Protein der Zelle helfen muss, ihre physische Stärke aufrechtzuerhalten, um zu vermeiden, dass sie in sich zusammenbricht.“ sagt Kunieda.

Also durchkämmten die Forscher eine Gruppe von Bärtierchen, die für ihre Dehydrierungsfähigkeiten bekannt sind und Eutardigraden genannt werden, nach Proteinen, die dieses Phänomen erklären könnten, und fanden 336 eindeutige Verdächtige.

„Nachdem wir verschiedene Arten getestet haben, haben wir herausgefunden, dass im Zytoplasma reichlich vorhandene hitzelösliche (CAHS) Proteine, die nur bei Bärtierchen vorkommen, dafür verantwortlich sind, ihre Zellen vor Austrocknung zu schützen“, sagte Kunieda erklärt.

Anhand von Experimenten in menschlichen und Insektenzellen konnten die Forscher zeigen, dass CAHS-Proteine ​​die Zellsteifigkeit erhöhen und die Zelle gegen Schrumpfung durch verlorenen Wasserdruck stützen. Die Proteine ​​schützten die Zellen sogar vor zu viel Wasserdruck.

„Zu sehen, wie sich CAHS-Proteine ​​in Insekten- und menschlichen Zellen verhalten, stellte einige interessante Herausforderungen dar“, sagt Tanaka.

„Eine typische Färbemethode erfordert Lösungen, die Wasser enthalten, was offensichtlich jedes Experiment verwirrt, bei dem die Wasserkonzentration ein Faktor ist, den man kontrollieren möchte. Also wandten wir uns einer Lösung auf Methanolbasis zu, um dieses Problem zu umgehen.“

Dadurch konnten sie CAHS-Proteine ​​in im Labor gezüchteten Zellen in Aktion sehen.

CAHS-Proteine ​​bilden Filamente, wenn eine kultivierte menschliche Zelle dehydriert wird. (A Tanaka und T Kunieda)

CAHS-Proteine ​​scheinen als zelluläre Gerüststrukturen zu fungieren, die den eigenen der Zelle ähnlich sind Zytoskelett – aber nur, wenn die Zellen dem Stress des Wasserverlustes ausgesetzt sind.

Wie im obigen Video zu sehen ist, verbinden sich CAHS-Proteine ​​in dehydrierten Zellen zu Spinnweben aus unterstützenden Filamenten, die einen bedarfsgesteuerten Übergang zu dieser filamentgefüllten, gelartigen Phase ermöglichen.

Die zytoskelettähnlichen Strukturen schützen die Zelle davor, durch den fehlenden Wasserdruck vollständig verzerrt zu werden, und tragen wahrscheinlich zur unglaublichen Stabilität von Melodien bei.

Dieser als Anhydrobiose bezeichnete Prozess kann umgekehrt werden, sodass die Bärtierchen ihr Leben dort fortsetzen können, wo sie aufgehört haben, sobald wieder hydratisierende Bedingungen zurückkehren.

Wissenschaftler haben zuvor vermutet, dass es ein proteinbasiertes „Bioglas“ gibt, das die Zellstrukturen von Bärtierchen während extremer Austrocknung intakt hält.

Aber frühere Studien haben nur nach dem gesucht genetische Komponenten dieser Fähigkeit; Diese neue Studie suchte nach den eigentlichen Proteinen.

Saubere biologische Tricks wie diese haben dies ermöglicht achtbeinigaber irgendwie immer noch bezaubernde Tiere, die alle Ecken unseres Planeten erreichen – von sengenden Vulkanschlote und dem erdrückenden Druck der Tiefen unserer Ozeane bis zu tropischen Wäldern und eisige Tundra.

„Alles an Bärtierchen ist faszinierend“, sagt Kunieda.

„Die extreme Vielfalt an Umgebungen, die einige Arten überleben können, führt uns dazu, nie zuvor gesehene Mechanismen und Strukturen zu erforschen. Für einen Biologen ist dieses Feld eine Goldmine.“

Die anderen einzigartigen Proteine, die Tanaka und Kollegen isoliert haben, könnten weitere Hinweise darauf geben, wie Bärtierchen all ihre beeindruckenden Leistungen bewältigen.

Diese Studie wurde veröffentlicht in PLOS-Biologie.

Leave a Comment

Your email address will not be published.