דובוני-המים, אלוף של הישרדות!

ה- tardigrade הוא בעל חיים קטן בכל מקום שאינו עולה על 2 מ"מ, המייצג ענף בפני עצמו מכיוון שסיווגו מעורר בעיות עבור ביולוגים, כרגע הוא יקושר לענף של פרוקי רגליים. כיום ידועים כמה מינים.

זהו זן מים מתוקים שמחקרים שונים הראו תוצאות מדהימות המאפשרים לנו להעניק לו לתארך את התנגדות בעלי חיים במחלוקת בלהט הכותרת superchampion.

ואכן, בתנאים שליליים מאוד, הוא מסוגל לרוקן את עצמו ממימיו, לחנוט בדרך ולעבור לקריפטוביוזה. במצב כמעט מוחלט של אנדרוביוזיס, הוא משעה כמעט לחלוטין את חילוף החומרים שלו עד כדי כך הכלים החזקים ביותר שיש לנו עכשיו, לא יכולים לזהות כל עקבות.

הדרגת העין בקריפטוביוזה לובשת צורת חבית קומפקטית מאוד (כמעט אטומה מתחת למיקרוסקופ) המאפשרת לה להפחית את משטח האידוי שלה ובכך להגביל את הפסדי המים שעלולים להיות קטלניים לאברונים הרגישים מאוד לייבוש. לאחר מכן מייצר החיה סוכר שתופס את מקומם של המים בגופו מה שמאפשר להגביל את הידרדרות הקרומים במידה מספקת בכדי שניתן יהיה לתקן אותם בזמן התייבשות. תופעה זו קיימת גם בקרפדה ובסנאי שלג, המייצרים מעין גליצרול המחליף את מימיהם ופועל כנוזל הקפאה. אנו יודעים כי גבישי הקרח הנוצרים במהלך ההקפאה הם הפוגעים בקרומי התא ופוגעים בתא.

התרכובת שתופסת את מקומם של מים אינה יוצרת גבישים ומאפשרת לתא לשרוד בהקפאה. רק מסובבים, נמטודות (אשר אנזיסטים), כמה חרקים וסרטנים מסוגלים, כמו tardigrade כדי להיכנס לקריפטוביוזה. המדרגה יכולה לשמור על מצב שקט זה במשך מאות שנים או אפילו אלפי שנים, לפני שהתנאים יחזרו להיות נוחים והוא יחיה את חייו באורח פלא.

יכולות "הישרדות" יוצאות דופן

דגימות טרדיגרדה נמצאו בכובע קרח שמוערך מעל 2000 שנה וחזרו לחיים.צורה זו של התנגדות לא רק להשעות במרוצת הזמן, אלא גם כדי לשרוד את ההתקפות של הטמפרטורות הקיצוניות וכימיקלים רבים.

הוא אכן יכול לעמוד במשרעות תרמיות אדירות, חשיפות ל -272,9 מעלות צלזיוס למשך 20 שעות, או באוויר נוזלי בטמפרטורה של -190 מעלות צלזיוס למשך 25 חודשים, או להיפך לטמפרטורות מעל 150 מעלות. ג הם שורדים ללא בעיה בוואקום מוחלט, או, להיפך, בלחץ הידרוסטטי של 600 מגה-פסל, כלומר פי 6 מהלחץ המופעל על קרקעית האוקיינוס ​​בעומק -10 מטר או פי 000 מהלחץ האטמוספרי , ואילו, בדרך כלל, מ -30 מגה-פסל, כלומר לחץ המופעל בעומק 3000 מ 'או פי 300 מהלחץ האטמוספרי, קרומי התא, החלבונים וה- DNA עוברים נזק בלתי הפיך..

הם גם עמידים בפני קרינה מייננת קשה במיוחד (אולטרה סגול וכו ') אך גם מפני הפצצות רנטגן וכן בפני כימיקלים רעילים ורעלים אשר בהכרח יהיו בעלי רוב האורגניזמים בגודלם. יתרה מכך, בתחום זה רחוק הרדידה מלהחשף את כל סודותיו.
כפי שראינו, ה- tardigrade הוא בעל חיים שמצויד יתר על המידה בכל דבר, הוא אפילו מותאם יתר על המידה.

חלק מבעלי החיים ידועים לחיות בסביבות קיצוניות, כגון riftias או חיידקי thermophilic, למשל, המתגוררים באזור הקרוב נביעות הידרותרמיות, בטמפרטורות ובלחץ עצום.
תולעי קרח, לעומת זאת, יכולות לעמוד בקור עז ובחלק נמוך מאוד של חמצן. בעלי חיים אלה הצליחו להסתגל לסביבות הקיצוניות הללו רק בתהליך אבולוציוני ארוך מאוד ורגיש מאוד. ההסתגלות הזו כל כך משובחת וכל כך מורכבת, עד כי האורגניזמים הנהנים ממנה רגישים מאוד לשינויים קלים אפילו בסביבתה. בדרך כלל הם מותאמים ביעילות רבה לתנאי הסביבה שלהם, אך כלל לא לתנאים הקיצוניים ההפוכים.

הקור, החום, היעדר או היעדר o2, נוכחות co2, מחסור במים, חומרים מזינים, נוכחות של חומרים רעילים, כל התנאים הללו שאינם שליליים לחיים, יצרו אורגניזמים הצליחו להסתגל ספציפית לאלה. עם זאת, הסתגלות ספציפית, אף על פי שהיא יעילה מאוד ובהכרח מפותחת, אינה יכולה לאפשר לאורגניזמים שפיתחו אותה לעמוד בתנאי חיים שונים מאלה של הביוטופ שלהם בהתאמה, בגלל הספציפיות של הסתגלותם. זה קשור לתפיסה הדרווינית לפיה גם הנישות האקולוגיות המפותחות והמתאימות ביותר הן השבריריות ביותר. הסתגלות ספציפית כפופה לפשרות הנצחיות של החיים, באופן אחד היא יעילה מאוד ובאופן אחר היא מוגבלת מאוד מאותן סיבות. נראה כי פשרה היא דוגמת חיים נהדרת, שבה כל יתרון הניתן קשור לחיסרון.

דובוני-המים בינתיים נראים לברוח פשרות בלתי נמנעות אלה. בתנאים הקיצוניים שהזכרנו לעיל נראים שליליים מאוד לחיים, אבל אף אחד נראה עולה בקנה אחד עם ההישרדות של דובוני-המים.

גישה פילוסופית יותר

הדרגת העשייה מסוגלת אפוא לעמוד בתנאים שאנו אפילו לא עומדים בהם על פני כדור הארץ, כאשר בסופו של דבר הם נראים קלים בסדר הגודל של אותם אנו נתקלים במקומות אחרים ביקום. הטבע אף פעם לא עושה דבר במקרה, ואז נוכל לתהות מה השימוש בו כדי להיות כל כך עמיד, מכיוון שכדור הארץ הוא באמת מצויד יתר על המידה. כיצד הברירה הטבעית יכולה לפעול על פי מאפייני ה- tardigrade כדי לאפשר לה לשמור על תכונות שהיא לא יכולה לבדוק?

הברירה הטבעית על ידי פעולתה הסלקטיבית נוטה לשמר את כל הווריאציות שנראות מועילות לבעלי החיים, אך כדי שפעולתה תהיה יעילה, יש צורך גם שניתן יהיה לבדוק וריאציות אלה על פי תנאי הסביבה וכי הן יש יתרון כלשהו. הדרגת העמידה עמידה בתנאים שלא ניתן להיתקל בהם על פני האדמה, כך שאף הברירה הטבעית גרמה לכך שהיא תשמור על מאפיינים קיצוניים אלה מבלי שהייתה מסוגלת לבחור אותם בפועל, בהנחה כי התאמת יתר אינה יכולה להיות שלילית עבורה. 'בעל חיים. או שמא הברירה הטבעית שמרה רק על חלק ממאפייניה החיוניים לה, והתנגדויות-העל הללו היו נשמרות רק במקרה.
אפשר גם חושב כי דובוני-המים היה עובר ברירה טבעית מלבד עליי אדמות שבו בתנאים קיצוניים זה נפגש עמיד.
מציאות זו גרמה לכמה ביולוגים לקדם את ההשערה לפיה מקורם של טרדיגרדה יכול להיות מחוץ לכדור הארץ.

השערת המקור החיצוני של הארדיגרדה. כך או כך ויהיה מקורו אשר יהיה, הארדיגרדה עדיין נותרה חיה מוכשרת של הסתגלות, אורגניזם יוצא דופן שעדיין יש לו סודות רבים לחלוק איתנו וכי יש לנו כרגע רק מעט מאוד מידע בהשוואה לעניין שהוא יכול לעורר בקרב הקהילה המדעית. זה לבדו מראה את כוחו האינסופי של הטבע לעצב יצורים חיים יוצאי דופן של כושר המצאה, גיוון וכושר הסתגלות לכל התנאים שחוקי הפיזיקה והכימיה הטילו ביקום.

עוד:
למידע נוסף על דובוני-המים
מהי קריפטוביוזיס?