Gotowanie, zamrażanie, próżnia, promieniowanie, brak wody. Dla niesporczaków to bułka z masłem!
Niesporczaki, zwane również pieszczotliwie z racji podobieństwa w wyglądzie prosiakami z mchu lub niedźwiedziami wodnymi (przyznaję, potrzebna jest tu mała dawka wyobraźni, ale faktycznie podobieństwo istnieje), to naprawdę bardzo dziwne stworzenia.
Jak na organizmy, o których mówi się, że są prawie niezniszczalne, niesporczaki wyglądają dość niepozornie. Są, można powiedzieć, puszyste, posiadają cztery pary odnóży i żyją głównie w środowiskach wodnych.
Oprócz tego niesporczaki są wielkości ok. 0,1-1,2 mm, są przeźroczyste i nie posiadają żadnej barwy. I to one przetrwają na Ziemi długo po tym, jak nas, ludzi już tu nie będzie.
Niesporczaki zniosą wszystko, nawet lot na pokładzie SpaceX
Oprócz wszystkich wspomnianych cech niesporczaki mają jeszcze kilka innych, które są naprawdę imponujące. Są w stanie przetrwać w próżni kosmicznej bez żadnej ochrony i nie jest to jedynie teoria - udowodniono to w jednym z eksperymentów.
W kosmos latały zresztą kilka razy, ostatnio w 2021 roku na pokładzie SpaceX, gdy pięć tysięcy z nich trafiło na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Nawiasem mówiąc, słynny astrofizyk Neil deGrasse Tyson twierdzi, że niesporczaki mogą być całkiem niezłym kandydatem do potwierdzenia tezy, że życie trafiło na Ziemię z kosmosu. Gdyby były organizmami, które powstały i wyewoluowały na Ziemi, skąd mają umiejętność przetrwania w próżni? I po co im taka zdolność? Trzeba przyznać, że to dobre pytanie.
Co jeszcze są w stanie przetrwać niesporczaki? Zamrożenie, gotowanie, ekstremalne dawki promieniowania. I to nie byle jakie dawki, ponieważ znoszą bez szwanku promieniowanie jonizujące 1000 razy silniejsze niż to, jakie jest w stanie przetrwać jakiekolwiek inne zwierzę. Oprócz tego w ich repertuarze jest także odporność na ciśnienie rzędu 6000 atmosfer. Aż do teraz, nikt nie wiedział, w jaki sposób to robią.
Naukowcy poszli tropem ich środowiska naturalnego. Skoro niesporczaki żyją w wodzie, sprawdzono, jak te organizmy zniosą tzw. desykację, czyli całkowite wyschnięcie. Byłbym zapomniał - te zadziwiające bezkręgowce są również w stanie przetrwać ponad 100 lat bez wody, ale w tym momencie, chyba nikogo to już nie zaskakuje, prawda? Kiedy wyczuwa nadchodzący okres suszy, niesporczak wsuwa głowę i kończyny do swojego egzoszkieletu, zwijając się w kulkę. Pozostaje w tej pozie, bez ruchu dopóty, aż nie znajdzie się ponownie w wodzie.
To właśnie ta niesamowita umiejętność niesporczaków zainteresowała badacza na Uniwersytecie Północnej Karoliny w Chapel Hill w USA, doktora Thomasa Boothby'ego. Jak powiedział on gazecie The New York Times:
Mogą pozostać w takim stanie przez lata, nawet całe dekady, ale kiedy włożyć je z powrotem do wody, odżywają w ciągu kilku godzin. Po tym czasie znowu biegają, jedzą, rozmnażają się, jakby nic się nie stało!
Cukier, który pomaga niesporczakom w przetrwaniu
Początkowo sądzono, że niesporczaki korzystają z cukru o nazwie trehalozy, aby osłonić swoje komórki przed uszkodzeniem. Ten związek chemiczny jest używany do tego celu przez inne organizmy takie jak robaki nicieniowe lub krewetki solankowe. Organizmy te produkują tak znaczące ilości tego cukru, że stanowi on aż 20 proc. masy ich ciała.
Oczywiście niesporczaki i w tym względzie muszą być wyjątkowe. Trehaloza odpowiada bowiem jedynie za 2 proc. ich wagi. Trzeba przyznać, że wykorzystanie cukru jako surowca do konserwacji ciała jest dość niespotykanym rozwiązaniem. Jednak nowo odkryty proces, przez który przechodzą niesporczaki, jest jeszcze bardziej osobliwy. Polega on na tym, że te niezwykłe organizmy zamieniają się w szkło.
W badaniu, o którym mowa, naukowcy umieścili badane okazy w specjalnej komorze, która odwzorowywała warunki, jakie napotkałyby one w wysychającym stawie. Gdy niesporczaki przechodziły w stan anhydrobiozy, czyli tzw. życia utajonego, którego przyczyną jest brak odpowiedniej ilości wody, naukowcy badali, jakie geny i procesy zostały aktywowane w ich ciele. Okazało się, że odpowiednie geny produkowały białko, które naukowcy określili mianem specyficznych dla niesporczaków białek wewnętrznie nieuporządkowanych (TDP).
Gdy geny produkujące TDP zostały celowo zablokowane, niesporczaki umierały. Wspomniany dr Boothby stwierdza:
Jeśli umieścimy te geny w organizmach takich jak bakterie i drożdże, które normalnie nie posiadają białek, o których mowa, to faktycznie stają się one znacznie bardziej odporne na brak wody.
Białko TDP pozwala niesporczakom wrócić do życia
To właśnie wtedy, gdy rozpoczyna się proces wysychania, takie geny są aktywowane, zalewając cały organizm niesporczaka ochronnym białkiem. Kiedy białko TDP jest aktywowane, rozpoczyna się proces, w którym cząsteczki wewnątrz komórek pokrywa szkło, co sprawia, że niesporczaki są w stanie przetrwać w stanie nienaruszonym. Kiedy tylko organizm znajdzie się w wodzie, białko TDP zostaje rozpuszczone w cieczy, a on sam wraca do życia.
To odkrycie może mieć praktyczne zastosowania dla ludzi. Na przykład szczepionki często wymagają chłodzenia, by zachować skuteczność. Dr Boothby uważa, że możemy wykorzystać TDP do liofilizacji szczepionek lub leków, aby ułatwić ich przechowywanie i transport.
W przyszłości, kto wie, być może białka TDP znajdą zastosowanie przy wprowadzaniu ludzi w stan określany z greckiego „stasis”. Zachodzi on wtedy, gdy w organizmie ustaje normalny przepływ cieczy. To może być przydatne np. w dalekich podróżach kosmicznych. Do tego jednak jeszcze daleka droga, a my jak widać, mamy jeszcze wiele do nauczenia się od niezwykłych, mikroskopijnych stworzeń, jakimi są niesporczaki.
