Дайан Нельсон, исследователь тихоходок, работающая в национальном парке Грейт-Смоки-Маунтинс, использовала сканирующий микроскоп, чтобы сделать это трехмерное изображение тихоходки. (Изображение предоставлено: NPS / Дайан Нельсон)
Тихоходка, которую часто называют водяным медведем или моховым поросенком, представляет собой почти микроскопическое водное животные с пухлым сегментированным телом и приплюснутой головой. У этих животных восемь ног, каждая с четырьмя-восемью когтями или пальцами, и они чем-то напоминают гусеницу, курящую кальян, из «Алисы в стране чудес». Хотя тихоходки обезоруживающе милы, они также почти неуязвимы и могут выжить даже в открытом космосе.
Тихоходки были обнаружены в 1773 году немецким зоологом Иоганном Августом Эфраимом Гёце, который назвал их «маленькими водяными медведями». Согласно данным Ресурсного центра естественнонаучного образования при Карлтон-колледже (SERC), три года спустя итальянский биолог Ладзаро Спалланцани назвал группу «Tardigrada» или «медленно шагающий» за их походку малыша. В настоящее время существует около 1300 известных видов тихоходок в рамках типа Tardigrada (классификационная категория) в соответствии с Объединённой таксономической информационной службой (ITIS), ресурсом по названиям и классификациям видов, созданным партнерством федеральных агентств США. (1, 2)
Каков размер тихоходок?
По данным Всемирной базы данных тихоходок, тихоходки могут иметь длину от 0,05 до 1,2 миллиметра, но обычно они не достигают длины более 1 мм. (3)
Где обитают тихоходки?
Как следует из их неофициального названия «водяные медведи», тихоходки живут практически везде, где есть жидкая вода – населяют океан, пресноводные озера и реки, а также водную пленку, покрывающую наземные мхи и лишайники. Согласно данным Сети разнообразия животных Мичиганского университета (ADW), они могут выжить в самых разных средах – от высоты более 6000 метров в Гималайском хребте до глубины океана более 4700 метров под поверхностью. (4)
Не все тихоходки живут в экстремальных условиях, но они известны тем, что выживают в экстремальных условиях, которые убивают большинство других форм жизни, превращаясь в обезвоженный шар, известный как бочонок. Исследователи обнаружили, что тихоходки в состоянии бочонка могут выдерживать температуру до -200°C, а также более +148,9°C, сообщает журнал Smithsonian. По данным SERC, они также могут выдержать воздействие радиации, кипящей жидкости и до шести раз более высокое давление в самой глубокой части океана. Исследование 2008 года, опубликованное в журнале Current Biology, показало, что некоторые виды тихоходок – при обезвоживании – могут выдержать 10-дневное путешествие на низкую околоземную орбиту и вернуться на Землю невредимыми несмотря на воздействие солнечного ультрафиолетового излучения и космического вакуума. (5, 6, 7)
Совсем недавно иссушенные тихоходки были выстрелены из высокоскоростной пушки, и двигались со скоростью почти 900 метров в секунду, выдержав сокрушительный удар давлением около 1,14 гигапаскаля. Их выживание намекало на возможность того, что несколько тысяч тихоходок в состоянии бочонка, которые были доставлены в израильскую лунную миссию Берешит, возможно, выжили после того, как посадочный модуль потерпел крушение на Луне 11 апреля 2019 года. (8)
Чем питаются тихоходки?
Большинство тихоходок высасывают жидкость из клеток растений, водорослей и грибов, прокалывая клеточные стенки игольчатыми стилетами во рту и собирая жидкость внутри. Однако некоторые виды могут потреблять целые живые организмы, такие как коловратки, нематоды и даже другие тихоходки. (9)
Как размножаются тихоходки?
Размножение тихоходок может быть половым или бесполым, в зависимости от вида. Что касается яйцеклеток, самки производят до 30 яиц за раз, и яйца могут быть оплодотворены либо внутри тела самки; либо снаружи после того, как самец эякулирует на ее кладку яиц свою сперму. Некоторые виды откладывают яйца в воду, грунт или мох, тогда как другие в сброшенную при линьке шкурку. Другие виды тихоходок являются самооплодотворяющимися гермафродитами, которые размножаются посредством партеногенеза – процесса, при котором эмбрион развивается без внешнего оплодотворения.
По данным ADW, эмбрионы обычно полностью развиваются в течение 14 дней после оплодотворения, хотя их развитие может длиться до 90 дней в зависимости от условий окружающей среды, таких как сухость и температура. Молодые тихоходки не имеют личиночной стадии и после вылупления напоминают миниатюрных взрослых особей, хотя обычно у них меньше когтей и шипов, чем у взрослых тихоходок. Молодняк растет в несколько этапов за счет сброса внешней «кожи», и каждая линька может длиться от пяти до 10 дней.
Почему тихоходок невозможно убить?
У тихоходок необычная стратегия выживания в суровых условиях – они входят в почти смертельное состояние, называемое криптобиозом, вытесняя более 95% воды из своего тела, втягивая голову и лапы и сворачиваясь в обезвоженный бочонок. К 1970-м годам ученые определили, что различные формы криптобиоза у тихоходок могут быть вызваны четырьмя триггерами окружающей среды – высыханием, замерзанием, недостатком кислорода и избытком соли, сообщается в исследовании 2020 года, опубликованном в журнале Scientific Reports. (10)
Во время криптобиоза метаболическая активность тихоходок падает до 0,01% от нормального уровня. Их клетки защищены от повреждения водорастворимыми белками, которые являются уникальными для тихоходок, известными как TDP. Когда тихоходки изгоняют воду из своего тела, молекулы TDP образуют вокруг клеток прочный стеклоподобный кокон. Согласно исследованию 2017 года, опубликованному в журнале Molecular Cell, это сохраняет клеточный материал в безопасности, пока тихоходка является бочонком, и позволяет ей реанимировать в воде в более благоприятных условиях. (11)
Бочонки тихоходки можно оживить даже по прошествии десятилетий. В 2016 году ученые возродили два бочонка и яйцо тихоходки, которые находились в криптобиозе более 30 лет. Реанимация возможна даже при более длительных периодах нахождения тихоходок в состоянии бочонков. BBC сообщила в 2015 году, что в 1948 году исследователь из Италии якобы возродил тихоходку из высушенного куска мха возрастом более 120 лет. Однако с тех пор ни один другой исследователь не реанимировал тихоходку из такого старого бочонка. (12, 13)
А у некоторых тихоходок флуоресценция может защитить их от радиации, преобразовывая УФ-лучи в безвредный синий свет.
Находятся ли тихоходки под угрозой?
Тихоходки не оценивались Международным союзом охраны природы, глобальной организацией, которая следит за состоянием сохранности животных и естественной среды обитания; и их нет ни в одном другом списке видов, находящихся под угрозой исчезновения. По данным Висконсинского университета в Мадисоне, фактически, тихоходки пережили все пять массовых вымираний на Земле с тех пор, как они появились около полумиллиарда лет назад, и могут выжить после того, как человечество давно исчезнет. (14)
В 2017 году ученые из Гарвардского и Оксфордского университетов изучили вероятность определенных астрономических событий – обрушившиеся на Землю астероиды, взрывы соседних сверхновых и всплески гамма-излучения, и многие другие – которые могут произойти в течение следующих нескольких миллиардов лет. Затем они оценили вероятность тех событий, которые уничтожат самые выносливые виды Земли. Хотя такие катастрофы, вероятно, уничтожат людей, исследователи обнаружили, что маленькие тихоходки переживут большинство космических катаклизмов, сообщили они в своем исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports. (15)
«К нашему удивлению, мы обнаружили, что, хотя близлежащие сверхновые звезды или крупные столкновения с астероидами будут катастрофическими для людей, тихоходки не пострадают,» – говорится в заявлении Дэвида Слоана, соавтора исследования и исследователя из Оксфорда. (16)
Научный писатель, профессиональный зоолог и педагог с более чем 10-летним опытом работы со студентами, учеными и государственными экспертами. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
