Tardigradi

Tardigrad se u mahovini ne razlikuje od mnogih drugih sitnih stvorenja, sve dok se mahovina ne osuši. Tada se on skupi u kuglicu, zaustavi metabolizam i čeka.

Mala životinja s dugim imenom

Tardigrade je 1773. opisao njemački pastor Johann August Ephraim Goeze, a 1776. Lazzaro Spallanzani nazvao ih je Tardigrada, "sporohodci". Duge su oko pola milimetra i imaju osam kratkih nogu. Žive u mahovinama i lišajevima, ali i u moru i slatkim vodama.

Kad se okoliš suši, tardigrad se uvlači u tun, zaustavlja metabolizam i gubi gotovo svu vodu. Kad ga se ponovno navlaži, oživi. Rad iz 2017. u časopisu Molecular Cell navodi da je kako tardigradi preživljavaju isušivanje ostalo zagonetkom više od 250 godina.

Što su pokazala istraživanja

Prvo objašnjenje vezalo se uz trehalozu, šećer koji štiti druge organizme od sušenja. Boothby i suradnici 2017. su utvrdili da se trehaloza kod nekih vrsta tardigrada nalazi u maloj količini ili je uopće nema, što upućuje na drukčije mehanizme. Autori su pokazali da su za otpornost na isušivanje presudni proteini specifični za tardigrade, neuređeni proteini (TDP). Njihovi se geni stalno aktiviraju ili pojačavaju tijekom isušivanja, a kad se isušuju, proteini tvore amorfnu čvrstu tvar, odnosno vitrificiraju, što odgovara njihovoj zaštitnoj ulozi. Unošenjem u druge sustave povećavaju i njihovu otpornost.

Drugi dio zagonetke je zračenje. Rad iz 2016. u časopisu Nature Communications odredio je genom vrste Ramazzottius varieornatus, jedne od najotpornijih. Autori navode da je samo mali dio gena, najviše 1,2 posto, vjerojatno stran, da su izgubljeni putovi koji pospješuju oštećenje i da su se proširile obitelji gena koje ublažavaju štetu. U ljudskim stanicama u kulturi tardigradski protein koji se veže uz DNK smanjio je oštećenja DNK izazvana rendgenskim zrakama za oko 40 posto. Taj je protein poznat kao Dsup.

Pokus u orbiti

U rujnu 2007. Europska svemirska agencija poslala je na letjelici FOTON-M3 sušene tardigrade u nisku orbitu, na oko 270 kilometara visine. Članak iz 2008. u časopisu Current Biology, čiji su autori Ingemar Jönsson, Elke Rabbow, Ralph Schill, Mats Harms-Ringdahl i Petra Rettberg, izvješćuje o ishodu. Prema priopćenjima, većina životinja preživjela je izlaganje vakuumu i kozmičkom zračenju. Kad je pridodano i puno Sunčevo ultraljubičasto zračenje, preživljavanje je bilo znatno slabije, ali neke su životinje preživjele i čak se razmnožile nakon povratka.

Pokus je pokazao da vakuum sam po sebi nije presudan, a Sunčevo ultraljubičasto zračenje najviše šteti. Zašto životinja koja se razvijala na Zemlji ima otpornost na uvjete kakvih ondje nema, ostaje otvoreno pitanje.

Dokazi za i protiv

Neuređeni proteini TDP odgovorni su za otpornost na isušivanje

• U prilog: Geni TDP-a trajno su aktivni ili se pojačavaju tijekom isušivanja kod više vrsta tardigrada.
• U prilog: Proteini su potrebni za otpornost životinje, a njihov unos u druge sustave povećava otpornost.
• Protiv: Rad se odnosi na isušivanje, ne i na zračenje, vakuum ili druge ekstremne uvjete.
• Protiv: Autori TDP opisuju kao funkcionalne posrednike otpornosti na isušivanje, a ne kao jedino objašnjenje.

Protein Dsup štiti DNK od zračenja

• U prilog: U ljudskim stanicama u kulturi Dsup je smanjio oštećenja DNK izazvana rendgenskim zrakama za oko 40 posto.
• U prilog: Genom pokazuje da je izgubljen dio puteva koji pospješuju oštećenja, a proširene su skupine gena koje ih ublažavaju.
• Protiv: Pokus je izveden na ljudskim stanicama u kulturi, a ne na živim tardigradima u svemiru.
• Protiv: Dsup je jedan od više tardigradskih proteina, pa sam po sebi ne objašnjava cijelu otpornost.