Besto kiu eltenas kosman vakuon

Ĉiam denove sciencistoj surpriziĝas de la ekstremaj kondiĉoj en kiuj ili trovas vivaĵojn. Aroj da organismoj estis trovataj en toksaj ĥemiaĵoj, preskaŭ bolanta akvo aŭ en la plej sekaj lokoj surtere. Tiaj organismoj ne povas esti tro kompleksaj. En homoj ekzemple, ĉiuj partoj tiom harmonie kunlaboras, ke la tuta korpo povas morti se nur unu parto misfunkcias. “Ekstremofiloj”, la unuĉelaj organismoj kiuj ŝatas tiajn mediojn, do estas pli simplaj kaj estas adaptitaj por uzi la kondiĉojn al sia avantaĝo. Tio ne signifas ke ili pli bonas je travivi ol kutimaj organismoj tamen. Ekstremofilaj organismoj kutime tiom alkutimiĝis al sia propra medio, ke ili ne plu kapablus travivi en pli kutimaj kondiĉoj. Tardigradoj, aŭ ursbestetoj, estas tute malsamaj. Ĉi tiuj bestoj sukcesas travivi sub la plej diversaj cirkonstancoj. Tio ne igas ilin ekstremofiloj, ĉar ili ne uzas la ekstremajn kondiĉojn al sia avantaĝo. Anstataŭe, ili estas tre adaptemaj kaj verŝajne estas la malplej facile mortigeblaj bestoj surtere.

^ Kvankam ĝi estas tre malgranda, ĉi tiu plenkreska tardigrado ja havas klare kvalitojn de besto.

Tardigradoj estas sufiĉe etaj bestoj. Nur la plej grandaj ekzempleroj atingas 1mm, dum la plej etaj eĉ ne atingas dekonon de tio. Ili fakte ne kreskas sammaniere kiel aliaj bestoj. Kiam ili eliras el la ovo, ili jam havas same multajn ĉelojn kiel plenkreskulo. Post tio, la kvanto de la ĉeloj ne pligrandiĝas, sed la grandeco de ĉiu individua ĉelo kreskas.

Malgraŭ tio ke ili ne tiom grandas, tardigradoj havas multajn distingeblajn korpopartojn. La korpo havas kvin segmentojn, el kiuj kvar havas po du piedojn. Ili havas buŝon kaj nutrokanalon, okulojn kaj cerbon. Pro tio ke ili estas tiom malgrandaj tamen, ili ne bezonas pulmojn aŭ brankojn. Anstataŭe, oksigeno el la medio estas rekte absorbata de la ĉeloj.

^ Jen kiel tardigrado aspektas de ene

Kiel grupo, tardigradoj verŝajne estas proksimaj al artropodoj (insektoj, araneoj ktp.), sed tio estas diskutebla. La DNA de tardigradoj estis pristudita plurajn fojojn kaj unu el la plej surprizigaj konkludoj estis ke pli ol 17% el la genoj venis de aliaj specioj. Kiam vivantaj organismoj interŝanĝas genetikan materialon sen reprodukti sin, tio nomiĝas horizontala gentransdono. Tiu procezo estas tre ofta por unuĉelaj organismoj. Ĝi estas la ĉefa meĥanismo, kiun bakterioj uzas por rezisti kontraŭ antibiotiko. Pli grandaj organismoj kutime bone protektas sian DNA, do preskaŭ neniam pli ol 1% venas de horizontala gentransdono. Unu klarigo por tio ke tardigradoj ja havas tiom da bakteria kaj funga DNA estas ke ili bone kapablas ripari DNA post sekiĝo. En tiu situacio ekstera DNA povus pli facile esti enmetata en la ĥromosomoj de la bestoj.

Ripari DNA estas nur unu el la manieroj per kiuj tardigradoj protektas sin. Kiam oni sekigas ilian medion, la piedetoj malaperas kaj ili iĝas etaj sekaj pilkoj. Tardigradoj povas travivi nekredeble longe en tiu ĉi situacio. Eĉ post dek jaroj oni povas doni iomete da akvo al ili kaj vidi kiel ili ene de horo agas kvazaŭ nenio okazis kaj daŭrigas la vivon. Antaŭe oni pensis ke tiu talento estis ebla pro la sukero trehalozo, kiu estas uzata de aliaj organismoj por fronti kontraŭ sekaj kaj frostaj medioj. Ekzemplo de tio estas diversaj plantoj el la grupo selaginella, kiuj povas malkreski ĝis etaj brunaj buloj kaj post longa tempo iĝi verdaj denove kaj daŭre kreski. Kiam oni serĉis la sukeron en pluraj specioj de tardigradoj tamen, oni trovis neniun spuron. Devis esti metodo do, kiun oni ankoraŭ ne komprenis. Solvon oni trovis kiam oni esploris kiuj genoj aktiviĝas kiam oni igas la bestojn pli kaj pli sekaj. Kiam ili eniris la ”sekan staton”, geno aktiviĝas kun la instrukcioj por krei specifajn proteinojn (grandaj molekuloj kun tre specifaj taskoj), kiuj ĉirkaŭas gravajn biologiajn molekulojn. Tiel la molekuloj estas protektataj kaj ne disfalos pro la sekeco. Kiam la tardigrado denove malsekiĝas, la proteinoj solviĝas kaj ĉio estas kiel antaŭe. Oni povis kontroli tiun klarigon per modifi la DNA de la tardigradoj. Kiam oni fortranĉas la genon por tiuj proteinoj el la DNA, la tardigradoj eltenas sekecon multe malpli ol samspecianoj, dum fungoj kaj bakterioj al kiuj oni donis la genon fartis multe pli bone sub sekaj kondiĉoj. Ĉi tio ne nur estas tre interesa, sed ankaŭ povus havi bonajn praktikajn aplikojn. Multaj medikamentoj kaj vakcinoj nur estas stabilaj en frostujo, kio igas disvastigi ilin malfacila (specife en malriĉaj landoj). Ĉi tiuj proteinoj eble povus esti la bazo de teĥniko por pli bone konservi tiujn medikamentojn.

^ Tardigradoj povas travivi dum jaroj en “malseka stato”.

Eksperimentoj pri sekeco ne estas la sola afero kiun la kompatindaj tardigradoj devas elteni. Oni eltrovis inter alie ke ili povas travivi ekstremajn temperaturojn impone longe. Temperaturon de 151°C, pli ol bolanta akvo do, ili travivas dum kelkaj minutoj, sed ili eĉ pli bone eltenas froston. Temperaturon de -20°C ili eltenas dum 30 jaroj, -200°C dum kelkaj tagoj kaj eĉ -272°C dum kelkaj minutoj. Tio estas tiom malvarma ke temperaturo de pli ol unu grado malpli fizike ne eblas! Oni eltrovis tion per meti la tardigradojn en likvan oksigenon, nitrogenon kaj eĉ likvan heliumon. Pruvinte sian fortecon surtere, oni lanĉis tardigradojn en la kosmon. Per la FOTON-M3-misio en 2007, ili estis metitaj en orbito ĉirkaŭ la Tero. Tie ili estis neprotektitaj dum dek tagoj en la vakuo de la kosmo, post kio ili reiris al la surfaco. Kiam esploristoj igis la tardigradojn malsekaj kaj rigardis ilin, ili konkludis ke la vakuo ne vere estis problemo al la bestoj. Kio ja mortigis grandan parton el ili estis kosma radiado. Ke kelkaj travivis tamen estis ege mirinda, ĉar kosma radio povas multe damaĝi DNA.

^ Por labori kun likva oksigeno, oni bezonas bone protekti sin, sed tardigradoj prifajfas.

Tardigradoj estas sendube inter la plej fortaj bestoj surtere, sed kial utilus elteni kondiĉojn, kiuj ne ekzistas surtere? Tio estas malfacila demando, sed unu el la klarigoj komenciĝas en la maro. Tre primitivaj tardigradoj loĝas en akvo kaj ne eltenas ekstremajn kondiĉojn. Tiuj, kiuj ekvivis sur seka tero devis adapti sin tamen, ĉar la oceano estas multe pli stabila. Oceanoj ne havas drastajn temperaturŝanĝiĝojn kaj ili ne vaporiĝas en tago, sed surtere tio ja okazas. Por travivi en tiu nova medio, tardigradoj adaptis sin kaj komencis krei proteinojn kaj antioksidantojn por protekti sin. Ili ekuzis la sekan staton kaj komencis ripari la DNA. Tiel ili povis ”dormi” ĝis la pluvo revenis. Ke tio helpas ilin travivi ekstremajn temperaturojn kaj radiadon estus nur kromefiko. Radiado ekzemple detruas DNA, sed tion ankaŭ sekeco faras kaj frosto kaj malseko ambaŭ kaŭzas mankon de likva akvo. Ili do frontas kontraŭ malsamaj defioj per nur kelkaj strategioj. Tio ŝanĝas la demandon tamen, ĉar oni bezonus eltrovi kial aliaj bestoj estas tiom malfortaj kaj molaj. Plej verŝajne ili simple spertis malsamajn evoluajn premojn, aŭ trovis malsamajn strategiojn por batali kontraŭ malsekeco. Ĉiukaze, tardigradoj estas mirinda grupo de bestoj kaj restas sendube multege kion oni ankoraŭ povas lerni de iliaj strangaj kapabloj.