К содержанию

Первым животным, которое побывало в открытом космосе — не в кабине, а снаружи — и вернулось живым, стала тихоходка. Длина её обычно меньше миллиметра. В сентябре 2007 года около трёх тысяч высушенных тихоходок провели десять суток на внешней стороне российского спутника «Фотон-М3», на высоте от 258 до 281 километра.

Итоги опубликовали в 2008 году в журнале Current Biology. Вакуум тихоходкам не повредил: прикрытые от Солнца выжили не хуже сородичей, оставшихся в лаборатории. При этом тихоходки, которые не высохли, куда уязвимее: у одного из видов при 37 °C за сутки погибает половина.

Серая тихоходка целиком: морщинистое сегментированное тело, четыре пары коротких ног с коготками, голова слева внизу
Тихоходка Milnesium tardigradum под сканирующим электронным микроскопом: восемь коротких ног с коготками, длина — меньше миллиметраФото: Элхам Шокраи и соавторы

Правда ли, что тихоходки выживают в открытом космосе?

Да, если они высушены и прикрыты от Солнца. Эксперимент назывался TARDIS, руководил им шведский биолог Ингемар Йёнссон из Университета Кристианстада. Спутник разработали в самарском ЦСКБ «Прогресс», 14 сентября 2007 года его вывела на орбиту ракета «Союз-У» с Байконура. Тихоходки летели в установке Европейского космического агентства «Биопан», закреплённой снаружи капсулы: на орбите её крышка открывалась.

Серебристая модель спутника под потолком музея: цилиндрический приборный отсек, шарообразная капсула и тарелкообразный блок на конце
Модель спутника «Фотон-М» № 3 в Музее космонавтики в Москве. На этом аппарате в 2007 году тихоходки летали снаружи капсулы

Взяли взрослых особей двух видов — Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum. Одни образцы оставили только под вакуумом, другие открыли ещё и ультрафиолету А и В, третьи — всему солнечному ультрафиолету. Космическое излучение получили все.

Среди облучённых ультрафиолетом А и В за первые полчаса ожили 68% особей Milnesium tardigradum, но потом многие погибли. У Richtersius coronifer очнулась одна особь. После полного солнечного спектра выжили только три тихоходки, все — Milnesium. Как они восстановились после дозы больше 7000 килоджоулей на квадратный метр, авторы назвали загадкой. Из яиц, которые отложили побывавшие в вакууме тихоходки, молодь вылуплялась так же успешно, как у оставшихся на Земле.

Как тихоходка становится «бочонком»

Тихоходки — водные животные: двигаться, есть и размножаться они могут только в плёнке воды. Когда мох пересыхает, они втягивают голову и ноги и теряют почти всю воду. Получается сморщенный комочек, по⁠-⁠английски tun — «бочонок». Обмен веществ в нём почти останавливается. Биологи называют это ангидробиозом.

Высохшая тихоходка в виде сморщенного бочонка без видимых ног, снимок электронного микроскопа
Высохшая тихоходка Milnesium tardigradum в состоянии «бочонка». Снимок сканирующего электронного микроскопаФото: Элхам Шокраи и соавторы

Японские генетики в статье 2016 года в Nature Communications перечисляют, что выдерживают сухие тихоходки: температуры от −273 °C до почти 100 °C и давление 7,5 гигапаскаля — примерно в 74 тысячи раз больше атмосферного.

Авторы — группа Такэкадзу Куниэды, биолога из Токийского университета, — прочитали геном вида Ramazzottius varieornatus и нашли белок, известный только у тихоходок. Он садится на ДНК. Его назвали Dsup — от damage suppressor, «подавитель повреждений». В культуре человеческих клеток Dsup примерно на 40% уменьшил повреждения ДНК от рентгеновских лучей.

Бессмертны ли тихоходки?

Нет. Пока тихоходка не высохла, она уязвима. В 2020 году биологи Копенгагенского университета проверили тот же вид Ramazzottius varieornatus: у активных животных половина гибнет за сутки при 37,1 °C. У высушенных порог выше — 82,7 °C при часовом нагреве и 63,1 °C при суточном.

Активная жизнь коротка: по данным Музея естествознания в Лондоне — несколько недель, по данным журнала Smithsonian — несколько месяцев. Годы тихоходка может провести только «бочонком».

Где найти тихоходку?

Во мху. Сухопутные виды живут в подушках мха и в лишайниках, а лондонский музей напоминает, что они есть в парках и садах. Копенгагенские биологи взяли своих тихоходок из водостока на крыше в датском городке Ниво. Всего известно около 1300 видов, среди них есть морские и пресноводные.

Первым тихоходку описал в 1773 году Иоганн Август Эфраим Гёце — пастор церкви Святого Власия в Кведлинбурге и зоолог, изучавший водных беспозвоночных. Он назвал находку kleiner Wasserbär — «маленький водяной медведь». Несколько лет спустя итальянский натуралист Ладзаро Спалланцани дал этим животным имя Tardigrada — «медленно шагающие».

Гёце разглядел своего «медведя» в пробе воды.

Поделиться
Телеграм ВКонтакте
Наугад

Подпишитесь — у нас интересно!

Три истории в день, без шума и рекламы.

Следующая история — сегодня в 19:30: «Хокусай обещал научиться рисовать к 110 годам»

Материалы

Откуда это известно

  • K. I. Jönsson, E. Rabbow, R. O. Schill, M. Harms-Ringdahl, P. Rettberg, «Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit», Current Biology 18(17), R729–R731, 09.09.2008 (www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960⁠–⁠9822(08)00805⁠–⁠1; прочитано во встроенном браузере, curl получает 403 от защиты сайта) — ESA, Biopan-6, FOTON⁠-⁠M3, сентябрь 2007; 10 суток на высоте 258⁠–⁠281 км; виды Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum; три группы (вакуум; вакуум + УФ⁠-⁠А/В 280⁠–⁠400 нм; вакуум + весь УФ 116,5⁠–⁠400 нм), космическое излучение — всем; вакуум без разницы с контролем; под УФ⁠-⁠А/В ожили 68% M. tardigradum за 30 минут, потом высокая смертность; R. coronifer — одна особь; под полным УФ выжили три M. tardigradum; доза более 7000 кДж/м² — «загадка»; вылупление яиц как у контроля; первое животное, пережившее такое воздействие; остаток воды намного меньше 1% массы
  • ESA, «Tiny animals survive exposure to space», 11.10.2008 (www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Research/Tiny_animals_survive_exposure_to_space) — около 3000 тихоходок, полёт 12 суток в сентябре 2007, руководитель TARDIS Ингемар Йёнссон, Университет Кристианстада; размер — самые крупные чуть больше миллиметра
  • ESA, «Foton-M3 mission to launch European experiments» (www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Research/Foton-M3_mission_to_launch_European_experiments) и снимок ESA «Biopan is located on the outside of the Foton capsule» — «Союз-У», Байконур, 12 суток; «Биопан» снаружи капсулы, на орбите открывается
  • Lenta.ru, «Каждой твари по паре», 18.09.2007 (lenta.ru/articles/2007/09/18/foton/) — старт 14 сентября 2007, российско-европейский спутник «Фотон-М3», разработан ЦСКБ «Прогресс», ракета «Союз-У», Байконур, полёт 12 суток, «Биопан» снаружи открывается на орбите
  • T. Hashimoto, …, T. Kunieda, «Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein», Nature Communications 7, 12808, 2016 (www.nature.com/articles/ncomms12808; прочитано через Europe PMC, PMC5034306) — геном Ramazzottius varieornatus, белок Dsup (Damage suppressor), есть только у тихоходок, связывается с ДНК, в клетках человека снижает повреждения ДНК от рентгена примерно на 40%; во введении — ангидробиоз как обратимое состояние без обмена веществ, от −273 °C до почти 100 °C, давление 7,5 ГПа; более 1000 видов; все тихоходки нуждаются в воде для роста и размножения
  • Токийский университет, «Demystifying the resilience of water bears», 2016 (www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/articles/a_00518.html) — Такэкадзу Куниэда (Graduate School of Science) и Такума Хасимото; Dsup = Damage Suppressor
  • R. C. Neves, L. K. B. Hvidepil, T. L. Sørensen-Hygum, R. M. Stuart, N. Møbjerg, «Thermotolerance experiments on active and desiccated states of Ramazzottius varieornatus emphasize that tardigrades are sensitive to high temperatures», Scientific Reports 10, 94, 2020 (www.nature.com/articles/s41598⁠–⁠019⁠–⁠56965⁠-⁠z; прочитано через Europe PMC, PMC6952461) — Копенгагенский университет; половина активных гибнет за 24 ч при 37,1 °C; у высушенных — 82,7 °C за 1 ч и 63,1 °C за 24 ч; активны только в плёнке воды; образец взят из водостока на крыше в Ниво (Дания)
  • Natural History Museum (Лондон), «Life in Earth's most extreme environments» (www.nhm.ac.uk/discover/life-in⁠-⁠earths-most-extreme-environments.html) — в активном состоянии живут несколько недель; tun: высыхают, сворачиваются, резко замедляют обмен веществ, могут оставаться так годами; более 1000 видов; живут и в парках и садах
  • Smithsonian Magazine, C. Thorsberg, «How Are Tardigrades So ‘Indestructible?’», 18.01.2024 (www.smithsonianmag.com/smart-news/how⁠-⁠are⁠-⁠tardigrades-so⁠-⁠indestructible-scientists-finally-have-explanation-180983613/; встроенный браузер) — Гёце, 1773, в пробе воды под микроскопом, kleiner Wasserbär; Спалланцани дал имя tardigrada; в tun ноги втягиваются, обмен резко замедляется
  • Smithsonian Magazine, «Rare Fossils Give Clues to How Tardigrades Survived Mass Extinctions by Hitting the Snooze Button», 2024 (www.smithsonianmag.com/smart-news/rare-fossils-give-clues-to⁠-⁠how⁠-⁠tardigrades-survived-mass-extinctions-by⁠-⁠hitting-the⁠-⁠snooze-button-180984930/; встроенный браузер) — естественная продолжительность жизни — несколько месяцев
  • National Geographic, «Tardigrade» (www.nationalgeographic.com/animals/invertebrates/facts/tardigrades-water-bears) — около 1300 видов; мох и лишайники; от глубин океана до суши; при высыхании втягивают голову и ноги; Гёце, 1773, kleiner Wasserbär
  • museum-digital, «Johann August Ephraim Goeze (1731⁠–⁠1793)» (global.museum-digital.org/?t=people_to_people&id=591) — годы жизни, пастор в Кведлинбурге, с 1762 года — церкви Святого Власия; зоолог, изучал водных беспозвоночных, насекомых и червей; первым описал тихоходок в 1773 году
  • РИА Новости, Т. Пичугина, «Живые мертвецы. Какие существа на Земле способны пережить смерть», 03.04.2018 (ria.ru/20180403/1517784587.html) — без воды тихоходка превращается в «бочонок», обмен веществ почти останавливается

Изображение: Тихоходка Milnesium tardigradum в активном состоянии, снимок сканирующего электронного микроскопа. Schokraie E. et al., PLoS ONE 7(9): e45682, 2012 — через Викисклад (File:SEM image of Milnesium tardigradum in active state — journal.pone.0045682.g001⁠–⁠2.png; обрезана тонкая рамка по краям). CC BY 2.5

Изображение: Модель спутника «Фотон-М» № 3 в Музее космонавтики, Москва. Музей космонавтики (Москва) — через Викисклад. CC0

Изображение: Высохшая тихоходка Milnesium tardigradum в состоянии «бочонка» (tun), снимок сканирующего электронного микроскопа. Schokraie E. et al., PLoS ONE 7(9): e45682, 2012 — через Викисклад (File:SEM image of Milnesium tardigradum in tun state — journal.pone.0045682.g001⁠–⁠3.png), фотография Элхам Шокраи и соавторы. CC BY 2.5

Читайте ещё