4 modi in cui i tardigradi sono quasi indistruttibili

I tardigradi sono animali microscopici benedetti con due soprannomi molto belli: l'orso d'acqua e il maialino muschio. Sono segmentati e raggiungono una lunghezza massima di un millimetro, forse un millimetro e mezzo.

Gli orsi d'acqua sono apparentemente indistruttibili quanto piccoli. Sono stati conosciuti per sopravvivere a temperature estreme, anche se ci sono limiti. (Ci arriveremo tra un minuto.) Si scrollano di dosso dosi estreme di radiazioni e ridono di fronte al vuoto silenzioso dello spazio stesso. In un esperimento, gli orsi d'acqua sono stati esposti allo spazio esterno per 10 giorni. Dopo essere tornato sulla Terra, è stato scoperto che molti degli orsi erano sopravvissuti e alcuni avevano persino dei bambini.

Gli scienziati hanno anche cercato di liberare il pianeta dai tardigradi (solo in teoria) sottoponendo le creature a una serie di test che imitavano ciò che avrebbero sperimentato se un asteroide mortale o una radiazione avessero colpito la Terra. Ma i tardigradi si sono scrollati di dosso anche quello, sopravvivendo a miliardi di anni di eventi teorici di disastro, secondo uno studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports.

Chiamate "animali più duri della Terra", queste creature resistenti sono state a lungo oggetto di curiosità scientifica perché continuano a sorprenderci con la loro capacità di riprendersi dalla catastrofe.

Potrebbero essere vivi sulla luna

La luna ha crateri e montagne e altri angoli e fessure dove i tardigradi potrebbero sopravvivere. (Foto: Goddard Space Flight Center della NASA Scientific Visualization Studio [CC BY 2.0] / Flickr)

Più di recente, gli orsetti d'acqua che hanno attirato la nostra attenzione perché si sono rivelati gli unici sopravvissuti possibili da uno schianto del 2019 sulla luna. Fortunatamente, la sonda israeliana Beresheet non aveva a bordo nessun altro carico vivente quando si schiantò in aprile - un tentativo fallito di diventare il primo veicolo spaziale privato ad atterrare sulla luna.

Tuttavia, all'epoca erano presenti a bordo alcune migliaia di creature. Facevano parte di una minuscola biblioteca lunare messa insieme dalla Arch Mission Foundation, un gruppo il cui obiettivo è trovare un backup per la Terra. La biblioteca era composta da tardigradi, 30 milioni di pagine di informazioni e campioni di DNA umano.

Come il fondatore Nova Spivack disse a Wired: "Ironia della sorte, il nostro carico utile potrebbe essere l'unica cosa sopravvissuta da quella missione".

Ciò non significa che strisciano lassù. Ma poiché possono sopravvivere al vuoto dello spazio, significa solo che se sopravvivono all'impatto, rimarranno in uno stato disidratato, simile al coma, dal quale potranno risvegliarsi.

Possono sopravvivere senza acqua

Nonostante il loro soprannome, gli orsi d'acqua (puoi vederne uno oscillare nel video sopra) possono rimanere senza acqua per circa 10 anni, vivendo come un guscio secco. Per 250 anni non abbiamo idea di come queste piccole creature siano sopravvissute a questo estremo prosciugamento, ma un gruppo di ricercatori dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill ha scoperto una risposta.

I ricercatori hanno asciugato i tardigradi per vedere quali geni si attivavano in risposta allo stress, secondo il loro studio pubblicato su Molecular Cell. I ricercatori hanno scoperto che le proteine ​​intrinsecamente disordinate (IDP) si sono attivate, riempiendo le cellule dei tardigradi con una "matrice amorfa" che impedisce loro di asciugarsi completamente e morire.

Gli sfollati interni sono un po 'strani. La maggior parte delle proteine ​​sono stabili e strutturate, ma gli IDP sono, come potrebbe suggerire il loro nome, un po 'più sciolto. Non hanno una forma definita. Thomas Boothby, l'autore principale dello studio, li ha descritti a NPR come "molle di spaghetti wiggly dove cambiano costantemente forma". Questo spostamento di forma consente loro di muoversi all'interno e mantenere le cellule unite, creando quella matrice di protezione precedentemente menzionata.

Boothby e gli altri ricercatori hanno quindi preso gli IDP tardigradi e per vedere se lievito e batteri avrebbero ottenuto la stessa protezione di essiccazione. Alcuni batteri e lieviti sono sopravvissuti all'essiccamento di 100 volte. Detto questo, cose come le droghe che devono rimanere fredde durante le spedizioni o le colture in aree soggette alla siccità, possono beneficiare allo stesso modo degli IDP tardigradi.

Possono scrollarsi di dosso le temperature estreme, ma ...

Il Monte Vinson è la vetta più alta dell'Antartide - e una probabile dimora per i tardigradi, che può vivere praticamente ovunque. (Foto: Wayne Morris / Shutterstock)

Come accennato in precedenza, queste microscopiche creature che vivono di licheni e muschi non saltano un colpo di fronte a temperature fredde. Secondo Smithsonian, possono sopravvivere a temperature estreme, congelate a meno 328 gradi Fahrenheit (meno 200 gradi Celsius) o riscaldate a più di 300 gradi Fahrenheit (circa 149 ° C). Come per le altre condizioni catastrofiche già menzionate, il segreto è che in condizioni sfavorevoli, entrano in uno stato di animazione sospesa chiamato stato "tun". Di conseguenza, possono vivere quasi ovunque, dall'Antartide alla foresta pluviale.

Ma quel superpotere li porta solo finora, come hanno scoperto recentemente i ricercatori del dipartimento di biologia dell'Università di Copenaghen. Osservando le creature in entrambi gli stati attivo e essiccato, si sono resi conto che i tardigradi sono effettivamente vulnerabili alle esposizioni a lungo termine ad alta temperatura.

La temperatura media letale (che significava il 50% dei campioni morti) per i tardigradi attivi non acclimatati era di 37, 1 gradi Celsius (98, 7 gradi F). Per i campioni essiccati, la temperatura letale mediana stimata era di 82, 7 C (180, 86 F) dopo un'esposizione di un'ora, sebbene vi fosse una riduzione significativa a 63, 1 C (145, 58 F) dopo un'esposizione di 24 ore. La ricerca è stata pubblicata in Scientific Reports.

"Da questo studio, possiamo concludere che i tardigradi attivi sono vulnerabili alle alte temperature, anche se sembra che queste creature sarebbero in grado di acclimatarsi all'aumento delle temperature nel loro habitat naturale", spiega l'autore principale Ricardo Neves in un comunicato stampa pubblicato su EurekaAlert. "I tardigradi essiccati sono molto più resistenti e possono sopportare temperature molto più elevate di quelle sopportate dai tardigradi attivi. Tuttavia, il tempo di esposizione è chiaramente un fattore limitante che limita la loro tolleranza alle alte temperature."

È un punto significativo che queste creature condividono la stessa vulnerabilità ai cambiamenti climatici di tutti gli altri animali del pianeta.

Possono resistere alle radiazioni

Al giorno d'oggi gli esseri umani stanno sottoponendo a molti più test di imaging medico e forse i tardigradi possono insegnarci come farlo nel modo più sicuro possibile. (Foto: eAlisa / Shutterstock)

È stata una squadra di ricercatori giapponesi che ha scoperto il segreto dietro l'incredibile difesa della radiosa creatura contro le radiazioni. (Altri ricercatori hanno appreso che un gruppo di orsi d'acqua potrebbe sopravvivere a dosi di radiazioni da 5.000 a 6.000 grigi o energia assorbita per unità di massa di tessuto. Al contrario, gli umani sopravviverebbero a malapena a una dose di 5 grigi! una proteina che protegge il suo DNA dai danni da radiazioni. I ricercatori lo hanno chiamato "Dsup" (abbreviazione di "soppressore di danni"). Quando gli scienziati hanno trapiantato la proteina Dsup in cellule umane in laboratorio, hanno protetto anche quelle cellule.

Gli scienziati, il cui lavoro è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications, suggeriscono che un giorno i geni di questi "estremofili" potrebbero essere usati per proteggere l'uomo dalle radiazioni. È interessante notare che i tardigradi erano più resistenti alle radiazioni rispetto alle cellule umane con l'aggiunta della proteina Dsup.

Le ricerche successive si sono basate su questi risultati, svelando come funziona questo comportamento protettivo. Gli scienziati dell'Università della California di San Diego hanno esaminato la composizione biochimica delle proteine ​​Dsup e hanno scoperto che Dsup si lega alla cromatina, che è una miscela di DNA e proteine ​​che forma cromosomi all'interno del nucleo delle cellule. Una volta legato alla cromatina, Dsup protegge le cellule formando uno scudo che protegge il DNA dai radicali idrossilici prodotti dai raggi X, secondo un comunicato stampa della UC San Diego.

"... i tardigradi hanno altri assi nella manica, che non abbiamo ancora identificato", ha detto alla BBC il professor Matthew Cobb dell'Università di Manchester, che non era coinvolto in questi studi. In linea di principio, "questi geni potrebbero persino aiutarci gli organismi di bioingegneria a sopravvivere in ambienti estremamente ostili, come ad esempio sulla superficie di Marte - [forse] come parte di un progetto di formazione del terreno per rendere il pianeta ospitale per l'uomo".

Nota del redattore: questa storia è stata aggiornata con nuove informazioni da quando è stata pubblicata per la prima volta nel settembre 2011.

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