Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe tardigrades uitdroging overleven

Beerbeertjes, ook wel waterberen genoemd, hebben een verbazingwekkend vermogen om extreme omstandigheden, waaronder uitdroging, te overleven. Anhydrobiose is het stadium waarin tardigrades zonder water kunnen overleven. Hier is een meer diepgaande blik op hoe beerdiertjes omgaan met uitdroging:

1. Vorming van Tun:Wanneer ze worden geconfronteerd met uitdroging, komen tardigrades in een slapende fase terecht die bekend staat als de tun-toestand. Ze trekken hun lichaam en benen terug in hun schelpachtige omhulsel dat bekend staat als de 'tun'. Dit helpt het oppervlak van hun lichaam te verkleinen, waardoor het waterverlies door verdamping wordt beperkt.

2. Eiwitproductie:Tijdens de tun-toestand produceren tardigrades speciale eiwitten die bekend staan ​​als tardigrade-specifieke intrinsiek ongeordende eiwitten (TDP's). Deze eiwitten binden zich aan de interne structuren van het beerdier en beschermen ze tegen schade veroorzaakt door uitdroging. TDP's fungeren als een moleculair schild en voorkomen dat essentiële cellulaire componenten instorten.

3. Metabolische depressie:Beerdiertjes ondergaan een significante vermindering van hun stofwisseling tijdens anhydrobiose. Dit bespaart energie en vertraagt ​​de snelheid waarmee ze hun beperkte waterreserves opgebruiken.

4. DNA-bescherming:Beerdiertjes hebben efficiënte mechanismen ontwikkeld om hun DNA te beschermen tegen schade veroorzaakt door uitdroging en straling. Ze beschikken over een uniek DNA-reparatiemechanisme waarmee ze DNA-schade kunnen herstellen zodra ze opnieuw zijn gehydrateerd.

5. Rehydratatie:Wanneer er weer water beschikbaar komt, kunnen beerbeertjes snel rehydrateren, binnen een paar uur of zelfs minuten. Ze absorberen het omringende water via hun lichaamsoppervlak en hun celstructuren keren terug naar hun normale toestand.

6. Cryptobiose:Dit vermogen van beerdiertjes om in een staat van extreme uitdroging en heropleving te komen, wordt vaak cryptobiose genoemd. Hierdoor kunnen ze zware omstandigheden doorstaan, zoals extreme temperaturen, hoge stralingsniveaus en zelfs het vacuüm van de ruimte, waardoor ze een van de meest veerkrachtige organismen op aarde zijn.

De opmerkelijke overlevingsstrategieën van beerdiertjes tijdens uitdroging hebben ze tot een fascinerend studieonderwerp gemaakt voor wetenschappers die geïnteresseerd zijn in astrobiologie, extreme omgevingen en de oorsprong van het leven. Het begrijpen van de mechanismen die hun veerkracht mogelijk maken, zou waardevolle inzichten kunnen opleveren in het aanpassingsvermogen van het leven en het potentieel om te overleven in uitdagende omgevingen buiten de aarde.