Tardigrady sú mikroskopické bezstavovce príbuzné článkonožcom a majú veľkosť od 0,1 do 1,5 milimetra.

Prvýkrát ich opísal v roku 1773 nemecký pastor a bádateľ Johann August Götze. Toto stvorenie nazval „malý vodný medveď“ (v nemčine kleiner Wasserbär), hoci nie každému pozorovateľovi bude podobnosť zrejmá. Priesvitné telo tardigrade pozostáva zo štyroch segmentov a hlavy. Má štyri páry krátkych, hrubých nôh, z ktorých každá končí pazúrom. Pohybujú sa veľmi pomaly: 2-3 mm/min. V skutočnosti ich preto v roku 1777 taliansky vedec Lazzaro Spallanzani nazval tardigrady.

V tlame majú niekoľko ostrých ihlovitých zubov, ktorými sa zahryznú do rastlín alebo zvieracej koristi. Veľké tardigrady môžu jesť vírniky, háďatká a dokonca aj iné tardigrady. Vďaka svojej fenomenálnej vitalite sú rozmiestnené po celej planéte od horských štítov Himalájí až po hlbiny mora. Sú prenášané vetrom, vodou a zvieratami. Najviac zo všetkého milujú sladkovodné vodné plochy a vlhké lišajníky.

Všetky živé organizmy vyžadujú na normálne fungovanie niekoľko podmienok na približne rovnakej úrovni: priemerná teplota od -10 do +35 stupňov, prítomnosť tekutej vody a neprítomnosť vonkajších škodlivých vplyvov, napríklad žiarenia. Kritická (t. j. prudká a veľká) zmena týchto podmienok pre väčšinu živých bytostí bude znamenať smrť. Ale na Zemi je zviera, ktoré doslova ničí všetky naše predstavy o živote a hraniciach, v ktorých môže existovať.

Toto zviera - . Tardigrade je mikroskopické zvieratko, ktoré vyzerá ako drobný medvedík, zrejme preto ich objaviteľ, Nemec I. Getze, nazval „malými vodnými medvedíkmi“. Dĺžka ich tela sa môže meniť od 0,1 do 1,5 milimetra v závislosti od druhu. Keď už hovoríme o druhoch, v súčasnosti je známych viac ako 900 druhov tardigradov, ktoré sa vyskytujú na celom svete na rôznych miestach a v rôznych podmienkach. Väčšina tardigradov patrí k suchozemským druhom, ale niektoré druhy uprednostňujú vodný prvok a obývajú malé sladkovodné útvary, ako aj moria a oceány.

Tardigrade uznaný najtvrdšie stvorenie na zemi, žiadny iný tvor nie je schopný prežiť v podmienkach, v ktorých môže prežiť tardigrad. Toto drobné zvieratko ľahko vydrží extrémne vysoké a extrémne nízke teploty, ultravysoký tlak, úplná absencia vlhkosť, nedostatok vzduchu a vákua, ako aj obrovské dávky žiarenia.

Aby sme boli konkrétnejší, tardigrady prežívajú pri teplotách v rozmedzí od +190 predtým -279 stupňa Celzia, navyše nielenže dokážu prežiť v takýchto extrémnych podmienkach, pre niektoré druhy sú takéto teploty normou (pre tardigrady žijúce blízko pod vodou termálne pramene teplota 110-120 stupňov je celkom bežná).

Pokiaľ ide o sucho, tu sa „vodné medvede“ vyznamenali ešte výraznejšie - pri dlhšej neprítomnosti vody sú schopné spadnúť do anabióza(zastavenie alebo veľmi silné spomalenie všetkých procesov v tele, tzv. pomyselná smrť). Počas pozastavenej animácie sa ich telo zmenšuje a je pokryté niečím podobným voskom, aby sa zachovali najmenšie stopy vlhkosti. Anabióza môže trvať až 2 roky, a na to, aby ožili, bude stačiť len kvapka vody.

Takto vyzerá tardigrade v stave pozastavenej animácie

Množstvo experimentov japonských vedcov potvrdilo ďalšie neuveriteľné schopnosti tardigradov: - schopné vydržať maximálny tlak 600 MPa (napríklad na dne marťanskej priekopy pod 11-kilometrovou vrstvou vody je tlak 100 MPa); - preniesť úroveň žiarenia na 10 krát viac ako ktorékoľvek iné zviera.

Uvarte, vložte na niekoľko hodín do tlakovej komory, potom zmrazte, úplne zbavte vlhkosti a nakoniec vystavte rádioaktívnemu žiareniu. Nie, toto nie je gurmánsky recept. Všetky tieto činy spája skutočnosť, že ich môže ľahko tolerovať najhúževnatejší tvor planéty - tardigrade.

Predstavte si teda nasledujúce experimenty:

  • zmrazenie kvapalným héliom na -271 C počas ôsmich hodín a potom žitie pri teplote -173 C viac ako rok;
  • vystavenie žiareniu 500 000 röntgenov (na porovnanie, na zabitie človeka stačí iba 500 röntgenov);
  • úplne zbaviť kyslíka na niekoľko dní;
  • vložte do tlakovej komory s tlakom 6000 atmosfér (v oceáne v hĺbke 1 km je tlak asi 100 atmosfér);
  • zdvihnúť do vesmíru ();
  • zbavený vody na sto rokov;

Ak by tardigrade ponúkol nič netušiacemu človeku stávku, že po všetkých týchto nepríjemných procedúrach prežije, potom by prefíkaný bezstavovec ľahko vyhral!

Tardigrady dokážu vydržať dávky žiarenia päťdesiatkrát väčšie ako tie, ktoré znášajú známe šváby. A sú to jediné živé tvory, ktoré môžu na dlhú dobu bývať v takmer vákuovom priestore. V suchom podnebí môžu tardigrady zostať nečinné viac ako 100 rokov a potom sa prebudia, keď je prostredie dostatočne vlhké. Počas experimentu sa zistilo, že niektorí jedinci ožili po 120 rokoch ochrany!

Tardigrady pozná veda už od roku 1770 a dodnes bolo objavených mnoho ich druhov žijúcich na najextrémnejších miestach planéty. Tardigrades boli nájdené pod Arktická čiapkaľad, v púšti, kde nepršalo už niekoľko desaťročí, v geotermálnych prameňoch, kde teplota prekračuje to, čo sa zdá byť možné pre živé bytosti.

Zapnuté tento moment Je známych asi 900 druhov, z ktorých 120 žije v Rusku. Zopár rekordmanov si môžete dokonca všimnúť vo svojom chatovom jazierku alebo v machu stromov. Našťastie sa niektoré druhy dajú rozlíšiť voľným okom, keďže ich telo dorastá až do 1,5 mm.

Čo umožňuje tardigrade vydržať toľko extrémnych podmienok? Vďačí za to svojej jedinečnej schopnosti takmer úplne vypnúť metabolizmus a uspať sa. Zároveň tardigrad aktívne produkuje látku nazývanú trehalóza, disacharid, ktorý dobre chráni membrány, ktoré tvoria telo tvora. Mimochodom, vedci vážne uvažujú o trehalóze ako o jednej zo zložiek, ktoré pomôžu vyhnúť sa poškodeniu buniek pri zmrazení v kryokomore. Po zaspaní stratí tardigrad až 97 % svojej telesnej hmotnosti a dá sa ľahko unášať aj prúdmi vzduchu, putujúcimi vysoko nad hladinu.

Kombinácia týchto faktorov umožňuje predpokladať, kto bude novým vlastníkom Zeme v prípade globálnej katastrofy.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.

Sahara je najväčšia a najsuchšia púšť na planéte. Saharawi každý deň bojujú o prežitie. Tu môžu prežiť len tie najodolnejšie tvory.

Asi štvrtina púšte je pokrytá pieskom, ktorý je prakticky bez života. Tieto piesky vznikli na rovinách uložených riekami. Zvyšok Sahary tvorí kamienková púšť pozostávajúca z plochých kopcov a náhorných plošín.

Sahara je kráľovnou púští.

Súčasný reliéf Sahary vznikol pod vplyvom zrážok, ktoré boli v dávnych dobách veľmi výdatné. Dážď stále mení púštnu krajinu, ale väčšina zmien nastáva v dôsledku pohybu piesku. Piesok, ktorý sa pohybuje pomaly, leští kamene do lesku, vytvára v nich priehlbiny a niektoré prevŕtava. V tomto smere sa reliéf saharskej púšte neustále mení.

Východná časť púšte je jedným z najslnečnejších miest na planéte. Slnečné lúče ho zohrievajú 4 tisíc hodín ročne, teda asi 11 hodín denne.


Táto púšť je domovom najjedovatejšieho škorpióna hrubochvostého na planéte. Ak pohryzie človeka, po 4 hodinách zomrie a pohryzený pes zahynie za pár minút.

Kedy fúka na Sahare? silný vietor, potom častice piesku stúpajú do vzduchu a dosahujú Alpy. V tomto prípade sa sneh na horách sfarbí do červena.


Pivoňka obyčajná je obyvateľom oáz na Sahare.

Najviac teplo na našej planéte bolo pozorované v líbyjskom meste Al-Azizia, bolo +58 stupňov v tieni.

Rozloha púšte je 9 miliónov štvorcových kilometrov. Nachádza sa v severnej Afrike a pokrýva oblasť od Atlantický oceán k Červenému moru. Veľkosť Sahary sa takmer zhoduje s územím Spojených štátov.

Vtáky žijúce na Sahare


Väčšina vtákov sa živí hmyzom, no žijú aj na Sahare. dravé vtáky, napríklad vrany a sokoly. Larks sa snažia zostať v blízkosti oáz. Ale tetrovy lieskové sa usadzujú v púšti a za vodou musia lietať na veľké vzdialenosti. Keď samček napije vody, aj perie na jeho hrudi sa nasýti tekutinou a potom ju pijú kurčatá.

Podnebie a vegetácia Sahary

Vo väčšine častí púšte spadne ani nie sto mililitrov zrážok ročne (na porovnanie, v strednej Európe je ročný úhrn zrážok asi 1000 mililitrov). A v určitých častiach Sahary už niekoľko rokov neprší, len náhla zmena počasia prináša dlho očakávanú vlahu. Pre zvieratá žijúce na Sahare je jediným zdrojom vody rosa, ktorá padá ráno.


Loď púšte je ťava.

Cez deň sú horúčavy na Sahare neznesiteľné, no v noci sa ochladzuje. V púšti rastú dve skupiny rastlín. Do prvej skupiny patrí vegetácia s malými listami a rozsiahlym koreňovým systémom. A do druhej skupiny patria rastliny – efeméry, ktoré produkujú semená, ktoré môžu ležať v pôde niekoľko rokov, kým nepríde dlho očakávaná vlhkosť. Tak skoro ako bude pršať, takéto rastliny klíčia výhonky, okamžite rastú a prinášajú ovocie. Tento rast nastáva veľmi rýchlo, len za pár týždňov. Na Sahare ale rastú aj datľové palmy, ktoré nemožno pripísať žiadnej z týchto skupín.

Svet hmyzu, plazov a obojživelníkov

Hmyz, pavúky a škorpióny zo Sahary získavajú potrebnú vlhkosť väčšinou z potravy. Telá týchto tvorov sú spravidla pokryté chitínovou škrupinou, ktorá bráni rýchlemu odchodu tekutiny z tela. Mnoho hmyzu okrem iného vylučuje z tela špeciálny vosk, ktorý vytvára na tele ochranný film.


Napríklad niektorý hmyz sa s príchodom dažďa začne rýchlo množiť.

Hady a jašterice sa živia hmyzom a inými bezstavovcami a získavajú z nich požadované množstvo vlhkosť. Počas chladných nocí musia mnohé plazy upadnúť do stavu strnulosti, v ktorej sa spomaľuje krvný obeh. A ráno, keď sa zahriali na slnku, idú hľadať jedlo.

Teplota vzduchu je cez deň veľmi vysoká, preto sa niektoré jašterice musia pred horúčavou skrývať pod zemou. Hady, napr. zmije rohaté, zahrabte sa hlboko do piesku, pretože je v hĺbke chladný a vlhký.


Dorkas sú gazely pochádzajúce zo Sahary.

Obojživelníky potrebujú na rozmnožovanie vodu. Žaby žijúce na Sahare kvôli nedostatku vody kladú vajíčka až po daždi do malých mlák.

Cicavce žijúce na Sahare

Mnohé cicavce by nevydržali drsné púštne podmienky a čoskoro by zomreli na úpal a dehydratáciu. Ale gazely flotilové sa prispôsobili životu na Sahare. Stojí za zmienku, že to pre nich nie je ľahké, napríklad Gazelle-Dorcas trávi celý život hľadaním rastlín, z ktorých môže získať aspoň veľké množstvo vlhkosť.

Addax prijíma vlhkosť aj z potravy. Majú špirálovité čierne rohy a široké kopytá, ktoré im umožňujú ľahko sa pohybovať po piesku. Oryxy predtým žili takmer na celej Sahare, no ľudia ich začali masovo vyhladzovať, čím sa ich počet výrazne znížil. Dromedár alebo „loď púšte“ alebo ťava dromedár je prispôsobená životu aj v tých najťažších klimatických podmienkach. Na každej nohe má dva dlhé prsty, na ktorých sú vankúšiky, ktoré ťave umožňujú pokojne chodiť po horúcom piesku.

Väčšina cicavcov žijúcich v saharskej púšti je malých rozmerov. Typickými obyvateľmi púšte sú Gunde, podobne ako morčatá, a Fennec sú malé líšky s obrovskými ušami.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.

Bez vody prežijú až desať rokov, sú schopné prežiť pri -271°C v tekutom héliu a pri +100°C vo vriacej vode, odolajú 1000-krát vyšším dávkam žiarenia ako ľudia a dokonca boli v r. vonkajší priestor!

Tardigrada (lat. Tardigrada) je druh mikroskopických bezstavovcov blízkych článkonožcom. Toto zviera prvýkrát opísal v roku 1773 nemecký pastor I. A. Götze ako kleiner Wasserbär (malý vodný medveď). V roku 1777 im taliansky vedec Lazzaro Spallanzani dal meno il tardigrado, tardigrada, ktorého latinizovaná podoba je Tardigrada (z roku 1840).

Telo tardigradov (alebo sa tiež nazývajú vodné medvede) má veľkosť 0,1-1,5 mm, priesvitné, pozostávajúce zo štyroch segmentov a hlavy. Vybavený 4 pármi krátkych a hrubých nôh so 4-8 dlhými štetinovitými pazúrmi na konci, pričom posledný pár nôh smeruje dozadu. Tardigrady sa pohybujú naozaj veľmi pomaly - rýchlosťou len 2-3 mm za minútu. Náustky sú pár ostrých vodičov, ktoré slúžia na prepichnutie bunkových membrán rias a machov, ktorými sa tardigrady živia. Tardigrady majú tráviaci, vylučovací, nervový a reprodukčný systém; nemajú však dýchací ani obehový systém – dýchanie sa deje na koži a úlohu krvi zohráva tekutina, ktorá vypĺňa telesnú dutinu.

V súčasnosti je známych viac ako 900 druhov tardigradov (v Rusku - 120 druhov). Vďaka svojej mikroskopickej veľkosti a schopnosti odolávať nepriaznivým podmienkam sú rozšírené všade, od Himalájí (do 6000 m) až po hlbiny mora (pod 4000 m). Tardigrady boli nájdené v horúcich prameňoch, pod ľadom (napríklad na Špicbergoch) a na dne oceánov. Šíria sa pasívne – vetrom, vodou, rôznymi živočíchmi.



Všetky tardigrady sú do určitej miery vodné. Približne 10 % - morský život, iné sa nachádzajú v sladkovodných útvaroch, ale väčšina z nich obýva machové a lišajníkové vankúše na zemi, stromy, skaly a kamenné múry. Počet tardigradov v machu môže byť veľmi veľký - stovky, dokonca tisíce jedincov v 1 g sušeného machu. Tardigrady sa živia tekutinami rastlín a rias, na ktorých žijú. Niektoré druhy jedia malé zvieratá - vírniky, háďatká a iné tardigrady. Na druhej strane slúžia ako korisť pre kliešte a chvostoskoky.

Tardigrades pritiahli pozornosť prvých výskumníkov svojou úžasnou vytrvalosťou. Pri napredovaní nepriaznivé podmienky sú schopné upadnúť do stavu pozastavenej animácie na roky; a keď nastanú priaznivé podmienky, celkom rýchlo ožijú. Tardigrady prežívajú najmä vďaka tzv. anhydrobióza, sušenie.



Za sucha vťahujú končatiny do tela, zmenšujú objem a nadobúdajú tvar suda. Povrch je pokrytý voskovým povlakom, ktorý zabraňuje vyparovaniu. Počas pozastavenej animácie ich metabolizmus klesne na 0,01% a obsah vody môže dosiahnuť až 1% normálu.

V stave pozastavenej animácie znášajú tardigrady neuveriteľné zaťaženie.

* Teplota. Zostaňte 20 mesiacov. v kvapalnom vzduchu pri -193°C, osemhodinové chladenie kvapalným héliom na -271°C; zahrievanie na 60-65 °C počas 10 hodín a až na 100 °C počas jednej hodiny.

* Ionizujúce žiarenie 570 000 röntgenov zabíja približne 50 % exponovaných tardigradov. Pre človeka je smrteľná dávka žiarenia iba 500 röntgenov.

* Atmosféra: Ožila po polhodine vo vákuu. Môžu zostať v atmosfére sírovodíka a oxidu uhličitého pomerne dlho.

* Tlak: V experimente japonských biofyzikov boli „spiace“ tardigrady umiestnené do zapečatenej plastovej nádoby a ponorené do komory naplnenej vodou. vysoký tlak, postupne sa dostáva na 600 MPa (cca 6000 atmosfér), čo je takmer 6-krát viac ako tlaková hladina v najnižšom bode. Mariánska priekopa. Nezáležalo na tom, akou kvapalinou bola nádoba naplnená: vodou alebo netoxickým slabým rozpúšťadlom, perfluorokarbónom C8F18, výsledky prežitia boli rovnaké.

* Vlhkosť: je známy prípad, keď bol mach odobratý z púšte, približne 120 rokov po vyschnutí, umiestnený do vody, tardigrady v ňom ožili a boli schopné rozmnožovania.

V septembri 2007 vyslala Európska vesmírna agentúra niekoľko jednotlivcov do vesmíru do výšky 160 míľ. Niektoré vodné medvede boli vystavené iba vákuu, niektoré aj 1000-krát vyššiemu žiareniu ako je žiarenie pozadia Zeme. Všetky tardigrady nielen prežili, ale aj zniesli vajíčka a úspešne sa rozmnožili

Experimenty na obežnej dráhe ukázali, že tardigrady – drobné článkonožce s veľkosťou od 0,1 do 1,5 milimetra – sú schopné prežiť vo vesmíre. Biológovia z viacerých krajín vo svojej práci, ktorej výsledky boli publikované v časopise Current Biology, ukázali, že niektoré tardigrády sú schopné plne obnoviť svoje životné funkcie a splodiť životaschopné potomstvo.

V tejto práci skupina biológov pod vedením Ingemara Jonssona z univerzity v Kristianstade vyslala na obežnú dráhu Zeme dva druhy tardigradov – Richtersius coronifer a Milnesium tardigradum. Článkonožce strávili 10 dní na palube ruského bezpilotného prostriedku Foton-M3. Celkovo bolo vo vesmíre 120 tardigradov, 60 jedincov z každého druhu. Počas letu sa jedna skupina článkonožcov vrátane oboch druhov nachádzala vo vákuu (uzáver oddeľujúci komoru s tardigradami od otvoreného priestoru bol otvorený), ale bola chránená pred slnečné žiareniešpeciálna obrazovka. Ďalšie dve skupiny tardigradov strávili 10 dní vo vákuu a boli vystavené ultrafialovému žiareniu A (vlnová dĺžka 400 - 315 nanometrov) alebo ultrafialovému žiareniu B (vlnová dĺžka 315 - 280 nanometrov). Posledná skupina článkonožcov zažila všetky „vlastnosti“ vonkajší priestor.

Všetky tardigrady boli v stave pozastavenej animácie. Po 10 dňoch strávených vo vesmíre boli takmer všetky organizmy vysušené, ale na palube kozmická loď tardigrady sa vrátili do normálu. Väčšina zvierat vystavených ultrafialovému žiareniu s vlnovou dĺžkou 280 - 400 nm prežila a bola schopná rozmnožovania. Jedinci R. coronifer neboli schopní prežiť celý rozsah expozícií ( nízka teplota, vákuum, ultrafialové A a B), prežilo len 12 % zvierat v tejto skupine, všetky patrili k druhu Milnesium tardigradum. Preživší však dokázali splodiť normálne potomstvo, hoci ich plodnosť bola nižšia ako u kontrolnej skupiny na Zemi.


Vedci zatiaľ nepoznajú mechanizmy, ktoré pomohli tardigradom prežiť vystavenie drsnému ultrafialovému žiareniu z vesmíru. Žiarenie tejto vlnovej dĺžky spôsobuje zlomy a mutácie DNA. Tardigrady majú pravdepodobne špeciálne obranné systémy, ktoré chránia alebo rýchlo opravujú ich genetický materiál. Pochopenie toho, ako sa živé systémy dokážu chrániť pred škodlivými účinkami vesmíru, je dôležité pre rozvoj kozmonautiky a organizáciu diaľkových vesmírnych letov a lunárnej základne.


Aké je tajomstvo takejto schopnosti prežitia tardigradov? Sú schopní kedykoľvek počas svojej existencie nielen dosiahnuť stav, kedy sa ich metabolizmus prakticky zastaví, ale aj udržať si tento stav roky.

Tu je príklad Arktídy Adorybiotus coronifer v tomto zmrazenom stave:

Ale sezónne zmeny tohto tvora v závislosti od poveternostných podmienok (1 – chladná jeseň a zima; 2 – pružina; 3 – aktívna forma, leto; 4 - línanie):

Existencia tardigradov teda vyvracia teóriu, že iba šváby sú schopné prežiť nukleárny výbuch. Toto stvorenie je oveľa húževnatejšie, mnohokrát menšie ako šváb a tiež oveľa roztomilejšie :)


Ich talianske meno „tardigrado“ má latinský pôvod a znamená „pomaly“. Bol daný pri objave zvierat kvôli ich pomalému pohybu. Tardigrady sú takmer priehľadné a v priemere dosahujú dĺžku pol milimetra. Telo tardigrade sa skladá z piatich častí: jasne definovaná hlava s ústami a štyri segmenty, z ktorých každý má pár nôh s pazúrmi. Telo zvierat je pokryté tenkou a pružnou, odolnou kutikulou, ktorú pri raste zhadzujú (línanie). Anatomická štruktúra tieto malé zvieratá pripomínajú štruktúru väčších. Najmä tardigrady majú mozog na dorzálnej strane, malé oči a nervové gangliá na ventrálnej strane (ako muchy). ich zažívacie ústrojenstvo zahŕňa ústa s ostrými vodičmi a saciu expanziu hltana na vysávanie obsahu buniek iných mikroskopických živočíchov alebo rastlín, čriev a konečníka. Našťastie tardigrady nie sú patogénne pre ľudí. Majú pozdĺžne svaly a vylučovacie orgány.


Jediná vakovitá gonáda umiestnená dorzálne rozlišuje samcov, samice a samooplodňujúce sa hermafrodity. Niektoré druhy pozostávajú iba zo samíc, ktoré sa rozmnožujú partenogenézou, teda bez účasti samcov. Kvôli svojej malej veľkosti nevyžadujú tardigrady dýchací a obehový systém na výmenu plynov. Tekutina prítomná v telovej dutine plní funkcie dýchacieho a obehového systému. Systematicky sú tardigrady veľmi blízke článkonožcom, najmä kôrovcom a hmyzu, ktoré tiež počas rastu strácajú kutikulu a majú najväčší počet druhov na Zemi. Keďže sú tardigrady veľmi blízko článkonožcom, nie sú nimi. Rôzne druhy tardigradov sa našli všade na planéte: od polárnych oblastí po rovník, od pobrežných zón1 po hlboké oceány a dokonca aj na vrcholkoch hôr. Dodnes bolo popísaných približne 1100 druhov tardigradov, ktoré žijú v moriach, jazerách a riekach alebo v suchozemské prostredie biotop. Ich počet sa každým rokom rýchlo zvyšuje v dôsledku nových objavov a revízií existujúcich druhov.

Hoci všetky tardigrady vyžadujú na prežitie vodu, mnohé druhy dokážu prežiť aj pri dočasnej neprítomnosti vody. Najväčšie množstvo tardigradov sa teda našlo na zemi, kde žijú v machoch, lišajníkoch, listoch a vlhkej pôde. Rozšírené rozšírenie tardigradov na Zemi úzko súvisí s ich stratégiami prežitia.

Suchozemské tardigrady môžu žiť v dvoch hlavných stavoch: aktívny stav a kryptobióza2. Keď sú tardigrady aktívne, potrebujú vodu na jedenie, rast, rozmnožovanie, pohyb a vykonávanie bežných činností. V stave kryptobiózy sa metabolická aktivita zastaví kvôli nedostatku vody. Keď sa zmenia podmienky životné prostredie a keď sa objaví voda, môžu sa vrátiť do aktívny stav. Takéto reverzibilné pozastavenie metabolickej aktivity sa prirodzene porovnávalo so smrťou a vzkriesením. Suchozemské tardigrady reagujú na podnety odlišne v závislosti od zdrojov stresu a ich reakcie sa súhrnne nazývajú kryptobióza. Tento stav môže byť spôsobený vysušením (anhydrobióza), zmrazením (kryobióza), nedostatkom kyslíka (anoxybióza) a vysokými koncentráciami rozpustených látok (osmobióza).

Anhydrobióza, stav metabolického pokoja v dôsledku takmer úplného vyschnutia, je bežným javom u suchozemských tardigradov, ktoré sa do tohto stavu môžu dostať niekoľkokrát. Aby tardigrady prežili v tomto prechodnom stave, musia veľmi pomaly vysychať. Tráva, machy a lišajníky obývané suchozemskými tardigradami obsahujú početné kaluže vody, ako sú špongie, ktoré extrémne pomaly vysychajú. Tardigrady vysychajú, pretože ich prostredie stráca vodu. Nemajú inú možnosť uniknúť, pretože tardigrady sú príliš malé na to, aby utiekli. Tardigrade stratí až 97 % obsahu vody a vyschne a vytvorí tvar približne jednej tretiny svojej pôvodnej veľkosti, nazývaný „sud“. K vytvoreniu takéhoto „sudu“ dochádza, keď zviera vtiahne nohy a hlavu do tela, aby zmenšilo svoju plochu. Pri rehydratácii rosou, dažďom alebo roztopeným snehom sa tardigrade môže vrátiť do aktívneho stavu v priebehu niekoľkých minút alebo hodín. Táto úžasná schopnosť prežiť sa javí ako priama reakcia na rýchle a nepredvídateľné zmeny v pozemskom mikroprostredí.

Morské tardigrady nevyvíjajú takéto vlastnosti, pretože ich prostredie je zvyčajne stabilnejšie. Zviera môže byť v stave anhydrobiózy od niekoľkých mesiacov do dvadsiatich rokov v závislosti od druhu a prežiť takmer čokoľvek. Najznámejšou vlastnosťou tardigradu je jeho schopnosť prežiť v extrémne extrémnych podmienkach. Počas experimentov boli dehydrované tardigrady vystavené teplotám v rozmedzí od mínus 272,95°C, t.j. blízko absolútna nula, do +150°C, t.j. teplota v rúre pri pečení koláča. Po rehydratácii sa zvieratá vrátia do aktívneho stavu. Prežili teda tardigrady, ktoré boli niekoľko rokov v stave anhydrobiózy pri teplote -80°C. Odhalené boli aj tardigrady atmosferický tlak, 12 000 krát väčšia normálny tlak ako aj vystavenie nadmernému množstvu dusivých plynov (oxid uhoľnatý, oxid uhličitý) a po rehydratácii sa im podarilo vrátiť do aktívneho stavu. Vystavenie ionizujúcemu žiareniu viac ako 1000-krát smrteľnému pre ľudí nemalo žiadny vplyv na tardigrady.

V roku 2007 sa tardigrade stal prvým živočíchom, ktorý prežil účinky deštruktívneho vesmírneho prostredia. V experimente, ktorý sa uskutočnil na kozmickej lodi TARDIS, boli vďaka vybaveniu poskytnutému Európskou vesmírnou agentúrou tardigrady v stave anhydrobiózy priamo vystavené slnečnému žiareniu a vákuu vo vesmíre počas misie ruskej kozmickej lode Foton-M3. Kým bolo vozidlo na obežnej dráhe vo výške 260 km nad zemským povrchom, vedci otvorili nádobu so sudovými tardigradmi, čím ich vystavili slnku a najmä ultrafialovému žiareniu. Po návrate na Zem po rehydratácii sa zvieratá začali hýbať – prežili.


V lete 2011, počas experimentu TARDIKISS podporovaného Talianskou vesmírnou agentúrou, boli tardigrady vyslané do vesmíru na medzinárodnej vesmírna stanica(ISS) zapnutá vesmírna loď Snažte sa NASA. Tardigrady a ich vajíčka boli vystavené ionizujúcemu žiareniu a mikrogravitácii. Po návrate zvierat na Zem sa vajíčka vyliahli a zvieratá prežili, jedli, rástli, topili sa a rozmnožovali sa, akoby sa vrátili z peknej malej plavby vesmírom. Aké mechanizmy biologickej odolnosti používajú tardigrady, aby sa chránili v týchto rôznych stresových podmienkach?

Fyziologické a biochemické mechanizmy tardigrade, ktoré zabezpečujú odolnosť tardigrade, sú stále málo známe a dodnes neexistuje žiadne všeobecne akceptované vysvetlenie. V posledných rokoch však vytrvalosť tardigradov pritiahla záujem veľkého počtu vedcov, ktorí vo svojom výskume použili nové molekulárne a biochemické nástroje. Teraz je jasné, že mechanizmy, ktoré sú základom anhydrobiózy, môžu prispievať k vytrvalosti tardigradov za iných stresujúcich podmienok s použitím rôznych biochemických a fyziologických mechanizmov. Základný mechanizmus zahŕňa syntézu rôznych molekúl, ktoré spolu pôsobia ako bioprotektory: trehalóza, cukor a stresové proteíny bežne nazývané „proteíny tepelného šoku“.

Keď dôjde k dehydratácii, strata značného množstva vody zvyčajne vedie k deštrukcii buniek a tkanív a následne k smrti tela. V prípade tardigradov existuje vzťah medzi získaním rezistencie voči dehydratácii a biosyntézou trehalózy, keďže tardigrady akumulujú tento cukor počas dehydratácie. Syntéza a akumulácia trehalózy chráni tardigradové bunky a tkanivá nahradením vody stratenej dehydratáciou. Zdá sa, že proteíny tepelného šoku, najmä HSP70, pôsobia spolu s trehalózou na ochranu veľkých molekúl a bunkových membrán pred poškodením spôsobeným dehydratáciou. Ionizujúce a ultrafialové žiarenie ničí veľké molekuly, ako je DNA, a vedie k oxidačnému stresu, čo spôsobuje účinky podobné zrýchlenému starnutiu.

Práve z tohto dôvodu schopnosť tardigradov prežiť intenzívne žiarenie vedie vedcov k presvedčeniu, že zvieratá majú účinný mechanizmus opravy DNA a ochranný antioxidačný systém. Rastúci záujem vedcov o tardigrady nepochybne súvisí s možnosťou aplikácie získaných poznatkov o dehydratácii a mechanizmoch mrazuvzdornosti tardigradov na kryokonzerváciu biomateriálov (napríklad buniek, vakcín, potravín a pod.). Tieto drobné, neviditeľné zvieratká nám môžu pomôcť pochopiť základné princípy povahy živých systémov. Buďte preto opatrní pri chôdzi po tráve.