Παρά το μικροσκοπικό τους ανάστημα και τα αξιολάτρευτα ψευδώνυμά τους - τα χοιρίδια των βρύων, οι αρκούδες - το ανθεκτικό tardigrade έχει κάποιες τεράστιες δυνατότητες. Είναι γνωστό ότι είναι μια από τις πιο σκληρές-γνωστές μορφές της ζωής, tardigrates μπορεί να επιβιώσει αποξηράνσεις, θανατηφόρα ακτινοβολία, και ακόμη και το κενό του χώρου. Τώρα οι ερευνητές μπορούν τελικά να αρχίσουν να διώχνουν τη γενετική βάση των υπερδυνάμεων tardigrade.
σχετικό περιεχόμενο
- Βασιλιάς των δράκων της λάσπης
Το 2015, μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, πρότεινε ότι μερικές από τις υπερδυνάμεις τους θα μπορούσαν να προέρχονται από ένα άλλο παράξενο επίτευγμα του μικροσκοπικού πλάσματος: κλοπή DNA. Οι ερευνητές ανέλυσαν το γονιδίωμα ενός είδους tardigrade και διαπίστωσαν ότι περίπου ένα έκτο του DNA του (περίπου 6.600 γονίδια) φάνηκε να προέρχεται από άλλους οργανισμούς, κυρίως από βακτηρίδια. Αυτά τα τμήματα του DNA θεωρήθηκαν ότι συλλέχθηκαν μέσω της διαδικασίας των λεγόμενων οριζόντιων γονιδιακών μεταφορών, κάτι που είναι συνηθισμένο σε βακτήρια και άλλα μικρόβια (οι επιστήμονες μόλις πρόσφατα ανακάλυψαν ότι ορισμένα ζώα μπορούν επίσης να το κάνουν).
"Αν μπορούν να αποκτήσουν DNA από οργανισμούς που ήδη ζουν σε αγχωτικό περιβάλλον, μπορεί να είναι σε θέση να πάρουν μερικά από τα ίδια κόλπα", δήλωσε στον Smithsonian ο ερευνητής Thomas Boothby, μεταδιδακτορικός συνεργάτης της Life Sciences στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, Chapel Hill. com το 2015.
Αλλά μόλις μια εβδομάδα μετά τη δημοσίευσή της, η μελέτη αντιμετώπισε απότομη αντίθεση. Μια άλλη ομάδα ερευνητών του tardigrade ισχυρίστηκε ότι μεγάλο μέρος του δήθεν «κλεμμένου» DNA πιθανότατα προήλθε από τη μόλυνση των δειγμάτων από βακτήρια που έζησαν μαζί με τους tardigrades. "Δεν υπάρχει τρόπος, βιολογικά, αυτά να μπορούν να είναι μέρος του ίδιου γονιδιώματος", δήλωσε ο γενετιστής Mark Blaxter στον Ed Yong του Ατλαντικού το 2015.
Τώρα ο Blaxter και η ομάδα του επιστρέφουν με μια νέα ανάλυση του γονιδιώματος tardigrade, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό PLOS Biology. "Έχω γοητευτεί από αυτά τα μικροσκοπικά, πανέμορφα ζώα για δύο δεκαετίες", λέει ο Blaxter σε μια δήλωση. "Είναι θαυμάσιο να έχουμε τελικά τα πραγματικά τους γονιδιώματα και να αρχίσουμε να τα καταλαβαίνουμε".
Αυτή η τελευταία μελέτη συγκρίνει τα γονιδιώματα δύο ειδών tardigrade: Hypsibius dujardini και Ramazzottius varieornatus. Παρόλο που οι έρευνες υποδεικνύουν ορισμένους από τους λόγους πίσω από τις υπερδυνάμεις tardigrade, ρίχνει επίσης φως στο πόσο λίγα γνωρίζουμε για αυτό το προσαρμόσιμο critter.
Η κύρια υπερδύναμη που επικεντρώθηκαν οι ερευνητές ήταν πως τα πλάσματα μπορούν να στεγνώσουν με τα χρόνια κάθε φορά. Για την περισσότερη ζωή, η αποξήρανση σημαίνει θάνατο. Έτσι, η ομάδα εξέτασε τα γονίδια που ενεργοποιούνται υπό ξηρές συνθήκες, ανακαλύπτοντας ένα σύνολο πρωτεϊνών που φαίνεται να συμπληρώνουν για το νερό που χάθηκε στα κύτταρα tardigrade. Παίρνοντας τη θέση των μορίων νερού που λείπουν, οι πρωτεΐνες εμποδίζουν την κατάρρευση των δομών των κυττάρων και επιτρέπει στο μικροσκοπικό tardigrade να αναβιώσει όταν επιστρέφει νερό.
Η τελευταία μελέτη παρέχει επίσης ενδείξεις για τον τρόπο με τον οποίο έγιναν οι tardigrades. Οι επιστήμονες προηγουμένως υποπτεύονταν ότι οι tardigrades μπορεί να σχετίζονται στενά με το φύλο των αρθροπόδων, το οποίο περιλαμβάνει έντομα και αράχνες. Αλλά αυτή η τελευταία μελέτη δείχνει έντονα ότι οι tardigrades είναι στην πραγματικότητα πιο στενά συνδεδεμένοι με νηματώδη, επίσης γνωστά ως roundworms. Οι ερευνητές εξέτασαν ένα σύνολο γονιδίων που καθορίζουν τη διάταξη ενός εμβρύου που ονομάζεται "γονίδια HOX". Διαπίστωσαν ότι, παρόμοια με τα νηματώδη, και τα δύο είδη tardigrade στερούνται πέντε κοινά γονίδια από αυτό το σετ.
Όσον αφορά τη διαμάχη για το πόσο πραγματικά γίνεται μεταφορά γονιδίων; Φαίνεται να είναι πλέον επίλυση τώρα, αναφέρει η Tina Hesman Saey από την Science News. "Οι μέθοδοι ανάλυσης των συγγραφέων και οι μέθοδοι τους για να αποκτήσουν καθαρό DNA είναι βεβαίως μια βελτίωση σε σχέση με τις προηγούμενες μεθόδους μας", λέει ο Sawey, ο Bob Goldstein, ο οποίος επιβλέπει την έρευνα του Boothby για το 2015.
Αλλά η συζήτηση για τις καταπληκτικές υπερδυνάμεις και για εκείνες που ανήκουν στο δέντρο της ζωής είναι πολύ μακριά από τη διευθέτηση. Είναι τα tardigrades πιο στενά συνδεδεμένα με αρθρόποδα ή νηματώδη; «Είναι ακόμα μια ανοιχτή ερώτηση», λέει ο φυλλογενετικός Max Telford στον Saey.
Ακόμα κι έτσι, ο Blaxter ελπίζει ότι τα γονιδιώματα του tardigrade της ομάδας του θα συνεχίσουν να βοηθούν στη διάλυση των μπερδεμένων σχέσεων του tardigrade καθώς και στην ανάπτυξη χρήσιμων εφαρμογών για τις υπερδυνάμεις των πλασμάτων. "Αυτό είναι μόνο η αρχή", λέει ο Blaxter σε μια δήλωση. "Με το σχέδιο DNA μπορούμε τώρα να μάθουμε πώς οι tardigrades αντιστέκονται στα άκρα και ίσως να χρησιμοποιούν τις ειδικές πρωτεΐνες τους στη βιοτεχνολογία και στις ιατρικές εφαρμογές".
