Тихоходки — микроскопические беспозвоночные¶
Тихоходка (лат. Tardigrada) — тип микроскопических беспозвоночных животных, близких к членистоногим и онихофорам. Это сегментированные организмы длиной обычно от 0,1 до 1,5 мм, обладающие четырьмя парами коротких нечленистых ног с коготками. Тихоходки известны прежде всего своей исключительной устойчивостью к экстремальным условиям среды: они способны переносить полное обезвоживание, глубокий вакуум, ионизирующее излучение, температуры от близких к абсолютному нулю до выше точки кипения воды и огромное давление. За это качество их называют одними из самых живучих организмов на Земле.
¶Общая характеристика
Тело тихоходки покрыто кутикулой, которую животное периодически сбрасывает в ходе линьки. Пищеварительная, выделительная и нервная системы развиты; дыхание и кровообращение осуществляются через полость тела — специализированные органы дыхания и кровеносные сосуды отсутствуют. Ротовой аппарат приспособлен к прокалыванию и всасыванию: тихоходки питаются клеточным содержимым растений, водорослями, грибами, а часть видов — мелкими беспозвоночными. Размножаются половым путём, встречаются как раздельнополые, так и гермафродитные формы; у некоторых видов отмечен партеногенез.
¶История изучения
Первое описание тихоходки сделал в 1773 году немецкий зоолог Иоганн Август Эфраим Гёце, назвавший её «водяным медведем» (Wasserbär) за характерную медлительную походку и коренастое тело. В 1777 году итальянский натуралист Ладзаро Спалланцани дал роду название Tardigrada — от латинского tardus («медленный») и gradus («шаг»). Систематическое изучение группы началось в XIX веке, а интерес к ней резко возрос во второй половине XX века в связи с исследованиями анабиоза и космической биологии.
¶Классификация
Тип подразделяют на два основных класса:
- Heterotardigrada — преимущественно морские формы, часто с шипами и выростами на кутикуле.
- Eutardigrada — в основном наземные и пресноводные виды, включающие большинство известных тихоходок.
Всего описано более 1300 видов. Тихоходки распространены повсеместно — от глубоководных желобов до высокогорий, от полярных льдов до тропических почв. Особенно многочисленны они во мхах и лишайниках, где удерживается плёнка воды, необходимая для активной жизни.
¶Устойчивость к экстремальным условиям
Ключевой предмет изучения тихоходок — их способность впадать в состояние анабиоза. При обезвоживании животное втягивает ноги и голову, превращаясь в так называемую «бочку» (tun), а его метаболизм падает почти до нуля. В этом состоянии тихоходки переносят:
- температуры от −272 °C до +150 °C;
- давление до 6000 атмосфер;
- вакуум открытого космоса;
- дозы ионизирующего излучения, в сотни раз превышающие смертельные для человека;
- десятилетия без воды.
В 2007 году в рамках эксперимента Европейского космического агентства тихоходки были выведены на околоземную орбиту и подвергнуты воздействию открытого космоса; часть особей выжила и после возвращения на Землю отложила яйца. Механизмы устойчивости связывают с особыми белками (в том числе так называемыми TDP — tardigrade-specific disordered proteins), защитными сахарами (трегалозой) и способностью клеток к эффективной репарации ДНК.
¶Значение и применение
Тихоходки служат удобным модельным объектом для исследований в области астробиологии, криобиологии и радиобиологии. Изучение их защитных белков рассматривается как потенциальная основа для технологий хранения вакцин и биоматериалов без холодильника, а также для защиты клеток от радиации. В экосистемах тихоходки участвуют в переработке органики в почвах и мхах.
¶Тихоходки в культуре
Благодаря своей живучести тихоходки стали популярным персонажем научно-популярной литературы, интернет-мемов и массовой культуры; их часто называют «самыми неубиваемыми существами планеты». В 2019 году израильский аппарат «Берешит» доставил на Луну капсулу с тихоходками, что вызвало дискуссию о возможном загрязнении земными организмами внеземной среды.
¶Исследования в России
В России изучение тихоходок ведётся в ряде академических институтов и университетов, в частности в исследованиях почвенной и пресноводной фауны. Российские специалисты описывали новые виды из фауны Кавказа, Сибири и Дальнего Востока, а также участвовали в работах по криобиологии и устойчивости беспозвоночных к экстремальным факторам.
Источники: научные публикации по зоологии беспозвоночных, материалы Европейского космического агентства, обзорные статьи по криобиологии и астробиологии.