Изследователите смятат, че имат ключа за това защо тардиградите могат да преживеят почти всичко

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN..

Тихоходките, известни също като водни мечки, нормално оцеляват в някои от най-предизвикателните среди на Земята. Микроскопичните животни са толкоз невероятни, че даже са пътували до Международната галактическа станция за проучване.

Когато нещата загрубеят, изумително издръжливите същества са способни да изпаднат във форма на прекратена анимация, наречена „ положение на тун “, в продължение на десетилетия. Сега откривателите споделят, че са отключили мистериозния механизъм, който задейства режима на оцеляване на животните - и работата може да има последствия за хората - съгласно ново изследване.

При стрес при рискови студове или други сурови условия на околната среда, телата на тардиградите създават нестабилни свободни радикали от О2 и несдвоен електрон, прочут още като реактивен кислороден тип, който може да аргументи безпорядък на протеините и ДНК на тялото, в случай че се натрупат свръх. (Да, този оксидативен стрес е същото физиологично събитие, което хората изпитват, когато са уплашени и за какво здравните специалисти предлагат да ядете доста боровинки и други антиоксидантни храни, когато имате тежка работна седмица.)

Механизмът за оцеляване се задейства, когато цистеините, една от аминокиселините, които образуват протеини в тялото, влязат в контакт с тези свободни от О2 радикали и се окисляват, откриха откривателите. Този развой е сигналът, който разрешава на тардиградата да знае, че е време да премине в предпазен режим на tun. Свободните радикали се трансформират, по този начин да се каже, в чука, употребен за разтрошаване на стъклото при пожарна тревога.

Констатациите бяха оповестени на 17 януари в списанието PLOS One.

Разкритието може в последна сметка да помогне в създаването на материали, които могат да реагират на тежки условия като дълбокия космос или лечения, които биха могли да обезоръжат раковите кафези, сподели водещият създател на проучването Аманда Л. Смайтърс, постдокторантски теоретичен помощник в Dana-Farber Cancer Institute и Harvard Medical Училище в Бостън.

„ Момент на еврика “

В непримирими местообитания, толкоз разнородни като Антарктика, планински върхове и дълбоководни отвори, тардиградите, изправени пред рискови температури или дехидратация, ще приберат осемте си ръце и ще понижат количеството вода, което съхраняват.

Водните мечки се свиват до една четвърт от естествения си размер. Обикновено линейните и ненапълно едри на тип безгръбначни се трансформират в защитни, изсъхнали топки в положение на тун, лежащи в латентно положение в среди, които биха умъртвили множеството други форми на живот.

Смайтърс и откриватели от университета на Северна Каролина в Чапъл Хил и университета Маршал в Хънтингтън, Западна Вирджиния, за първи път започнаха да преглеждат този феномен с помощта на възходящия размер от литература, която предполагаше, че цистеините са включени в стартирането на процеса на тун, сподели тя.

„ Когато преглеждахме листата с всички тези луди условия, които тардиградите могат да оцелеят – космос, във вакуум, висока централизация на сол като когато океанът стартира да се изпарява – единственото нещо, което в действителност свързваше всички тези неща, бяха реактивните кислородни типове, “, сподели Смайтърс. „ Всъщност беше миг на еврика. “

През последното десетилетие откривателите започнаха да схващат, че реактивните кислородни типове, свободните радикали, които в миналото са били считани за изцяло „ проблематични “, сподели Смайтърс, може да са „ в действителност значими за нашите тела да работят и да могат да се приспособяват към разнообразни стресове “.

По-ранни изследвания споделят, че вместо свободните радикали да оказват помощ за започване на процеса на тун като отбрана против стресови фактори, тардиградите се защищават от свободните радикали. Производството на свободни радикали от тялото, разкрили Смайтърс и нейните съавтори, вместо това е част от процеса на подкрепяне на тардиградата да се отбрани, като се свие в топка с твърда обвивка, устойчива на рискова топлота, мраз или други фактори на околната среда.

„ Ние измислихме тази концепция (че) може би тези типове в действителност алармират на тардиградите да влязат в положение на тун “, сподели тя.

Първо, опит отвън книгите

Преди да настрои по-дългия развой, употребен в проучването, Смайтърс прикани студент да помогне да направи бърз опит и да тества нейната ранна догадка за реактивните кислородни типове и тяхната роля при започване на образуването на туни.

Смайтърс помоли студента да отиде до аптека и да вземе малко пероксид - постоянно срещан свободен радикал. Докато Смайтърс наблюдаваше опита във FaceTime, ученикът капна малко пероксид върху водна мечка, с цел да види какво ще се случи.

„ Изведнъж то стартира да се притиска. Краката му започнаха да влизат в тялото му. Започна да се свива. Това се трансформира в типичния тун, който знаем да чакаме “, сподели Смайтърс.

Как тайната на тардиградите може да помогне на хората

Изследването не е направено единствено с цел да се разбере по какъв начин се оправят животните в жестока среда, в която постоянно живеят. Смитърс сподели, че откритията могат да оказват помощ на откривателите да разработят материали, които могат да реагират на тежки условия - като инженерството на пожарникарско съоръжение, което може да сътвори защитно обвивка, когато изискванията станат прекомерно рискови - или създаването на по-добри химиотерапевтици за заличаване на злокачествени тумори посредством спиране на защитните ограничения, които вършат раковите кафези толкоз сложни за ликвидиране.

Откритието е вълнуващо за доктор Уилям Р. Милър, теоретичен помощник в университета Бейкър в Болдуин Сити, Канзас. Милър, който е изучавал и писал за тардигради, не е взел участие в това проучване.

„ Би било ужасно да намерим други способи, по които тези механизми могат да се употребяват за надзор на рака “, сподели Милър.

Милър сподели, че е впечатлен от способността на Смайтърс да си показа способи, по които тардиградните проучвания могат да бъдат приложени за проучване на рака и други области. Той сподели, че е належащо друго „ равнище на мозъка и мисленето, с цел да се откри преместването на една техника или една композиция от неща в доста далечна. Имаме потребност от повече от това. “

е основан в Анкоридж, Аляска публицист на свободна процедура, редактор и аудио продуцент, който се концентрира (най-вече) върху науката, изкуството и пътуванията.