Тихоходка: кто это и почему она выживет при глобальной катастрофе? О самом выносливом существе на Земле. Ученые описали механизм «остекленения» маленьких водяных медведей

Тихоходки – это, наверное, единственные животные, которые смогут выжить на Земле при любой ситуации. Они переживут любую длительную засуху, самые низкие и высокие температуры, выдержат большую дозу радиации и вернуться живыми и невредимыми из открытого космоса. Никакому другому живому существу такое не под силу.


Эти крошечные создания распространены практически по всему миру. Они встречаются как в тропиках, так и в полярных странах. Могут жить как подо льдом, так и в горячих источниках, как в горах на высоте 6000 метров, так и в темных морских глубинах ниже 4000 метров. Но самой любимой их средой обитания являются мхи и лишайники, а если точнее, капельная влага, скопившаяся на них.


В мире насчитывается около 900 видов тихоходок. Около 90 % из них относятся к наземным видам, и лишь 10 % являются морскими обитателями.


Морские тихоходки

Мир узнал об этих созданиях благодаря немецкому пастору И.А. Геце в 1773 году. Из-за того, что тихоходки предпочитают влажную среду обитания, он назвал их «маленькими водяными медведями». 4 года они носили это название, пока в 1777 году итальянский ученый Ладзаро Спалланцани не назвал их «тихоходками». И правильно сделал. Они действительно передвигаются очень медленно – не более 2-3 мм в минуту. Хотя этому есть одна причина – их микроскопические размеры.


Тела тихоходок, в зависимости от вида, имеет в длину от 0,1 до 1,5 мм. Взглянув на них под микроскопом, можно увидеть следующую картину: маленькое практически прозрачное тело, состоящее из 4 сегментов, головы и 4 пар коротких и толстых ног, украшенных длинными щетинковидными коготками. Последняя пара ног направлена назад.



Щетинковидные коготки

Даже у таких микроскопических беспозвоночных животных имеются свои пищеварительная, нервная, выделительная и половая системы, а вот кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Дышат они через кожу, а кровь им заменяет жидкость.


Их кожа представляет собой очень тонкую и прозрачную хитинизированную кутикулу, иногда зернистую, иногда в виде щитков.


На конце головы располагаются ротовая полость с парой хитиновых стилетов и узкая глотка, имеющая сосательное расширение. При помощи стилетов животное прокалывает оболочку и затем высасывает хлорофиллоносные клетки мхов и лишайников, на которых оно обитает. Это растительноядные тихоходки, но есть и хищники, которые таким же способом высасывают содержимое нематод, коловраток и тихоходок других видов.


Удивительно, но у тихоходок есть «глаза» — пара пигментных пятен в передней части тела. Еще одним органом осязания является пара чувствительных придатков.


Ротовые органы тихоходки

Тихоходки разнополые. Самцы встречаются намного реже самок и уступают им в размерах. Половые органы у тех и у других выходят в клоакальное расширение. Оплодотворение может быть как внутренним, когда самец вводит сперму в клоаку самки, так и внешним, когда он откладывает ее на уже готовую кладку яиц.


Яйца тихоходки

Некоторые виды оставляют свою кладку в весьма необычном месте – в сброшенной при линьке шкурке. Другие же не стали выделяться в этом плане и откладывают свои яйца в грунт, мох или воду. Вылупившаяся тихоходка внешне отличается от родителей лишь немного меньшими размерами.


Яйца в сброшенной шкурке

Тихоходки прославились на весь мир своей нереальной способностью к выживанию при самых неблагоприятных условиях. В первую очередь это касается продолжительной засухи. При высыхании «дома» они способны замедлять все свои жизненные процессы на очень длительный срок.


Это становится возможным за счет т.н. «самовысушивания». Все ее тела начинает высыхать, уменьшается в размерах и становится похожим на бочонок, который затем покрывается особой восковой оболочкой, препятствующей испарению ничтожных остатков влаги. В таком состоянии они могут просуществовать до 2-х лет. Но стоит только этим «бочонкам» попасть во влажную среду, как через некоторое время они расправляются и оживают.


Тихоходка в состоянии анабиоза

В этом состоянии анабиоза они способны перенести не только продолжительные засухи, но и колоссально низкие температуры, например, до -193 С° (в жидком азоте) или же до -271 С° (в жидком гелии) и т.д. Им также не приносят никакого вреда мощные дозы радиации, вакуум, давление и даже пребывание в открытом космосе.

Вот такое уникальное существо живет с нами по соседству, а мы даже об этом и не догадываемся.

Одними из самых необычных существ на планете по праву называют тихоходок. Это такое небольшое беспозвоночное, размером примерно 1 мм в длину.

И хотя тихоходку трудно назвать симпатичной, она тоже заняла свой уголок в зале интернет-мемов. Причина, конечно же, кроется в ее оригинальной внешности, которую видно лишь под сильным увеличением. Это существо выглядит как симбиоз Стича из мультфильма и мешка для сбора пыли из обычного пылесоса.

Иногда тихоходок в шутку называют водяным микроскопическим медведем. И услышав такое прозвище, многие думают, что это милое создание, хотя на самом деле они бы вызывали шок своим внешним видом, будь они чуток крупнее.

Внешний вид тихоходки

Представьте себе тело из 4 частей, размером до полутора миллиметров, которое увенчано необычной головой. По бокам у тихоходки есть четыре пары коротеньких ножек с несколькими коготочками, при этом одна пара ног развернута против хода существа. Благодаря подобному сложению, они реально очень медленно двигаются, перемещаясь в среднем всего на 2-3 миллиметра в минуту. Рот представляет собой пару острых клыков, которыми тихоходки вспарывают оболочки клеток мха и водорослей, которыми, собственно, и питаются.


У тихоходок наличествуют нервная, пищеварительная и половая системы, однако нет органов дыхания, и напрочь отсутствует кровь. Кислород они получают благодаря коже, а вместо крови у них в организме содержится жидкость, перенявшая все функции системы кровоснабжения. До сих пор ведутся споры: к чему же ближе тихоходки? Одни относят их к кольчатым червям, другие же утверждают – это нематоды, или даже членистоногие, но единой классификации пока что нет.

Ареал обитания тихоходок


Сегодня в России насчитывается около 120 видов тихоходок, а в общем по планете – более 900 их разновидностей. Благодаря особым способностям переносить очень неблагоприятные условия жизни, этот биологический вид распространен практически по всей планете. Их находили как в высокогорных районах на высоте более шести тысяч метров, так и в пучине океанов, на глубинах более 4000 метров. Также они живут в горячих гейзерах и во льдах Шпицбергена.

Распространяются они пассивными методами, то есть при помощи ветра, водных течений и других животных, которые переносят тихоходок на значительные расстояния. Основная масса этих существ является водными, то есть они живут преимущественно в морях, океанах, и пресных водоемах. Но также некая часть проживает в моховых подушках на суше. В одном грамме высушенного мха может проживать до тысячи тихоходок, что делает их одними из самых колониальных существ.

Основной рацион тихоходок


Пищей для тихоходок служат жидкости мхов и растений, а также более мелкие животные, такие как нематоды или коловратки. А самих тихоходок с удовольствием употребляют в пищу ногохвостки и клещи различных видов.

Уникальные свойства этих животных

Самые первые исследования этих поразительных существ выявили их и стойкость к окружающим условиям. Если вокруг условия не позволяют нормально функционировать, тихоходка способна впасть в анабиоз, а когда все нормализуется – снова «ожить». Такая удивительная способность обусловлена умением «высыхать», а при последующем появлении воды – возвращаться к жизни. В состояние анабиоза эти существа впадают, втягивая конечности внутрь туловища, и уменьшаясь в объеме. Метаболизм организма составляет 0.01% от нормы, а содержание жидкости падает примерно до 1% от нормального состояния.


Вот только несколько поразительнейших фактов об этих необычных организмах:

  • Ученые нашли в пустыне мох, который предположительно был высушен в течение 120 лет, однако после добавления воды удалось обнаружить вернувшихся к жизни тихоходок!
  • Температура в -193 градуса по Цельсию также не смертельна для этих животных. Более того – в жидком азоте они способны сохранять жизнь более 8 часов. Кипячение в течение часа – также не проблема для них.
  • Радиационное излучение в 570 тысяч рентген убивает только половину из облучаемых тихоходок.

  • Нахождение в вакууме не убивает этих поразительных существ. После погружения в сероводород и углекислый газ тихоходки также остаются живы.
  • Тихоходки в состоянии анабиоза запросто выдерживаю давление в 6000 атмосфер, при этом это не отражается на их здоровье абсолютно никак!
  • В космическом пространстве тихоходки также не погибают, и при возврате в нормальные условия возвращаются в свое обычное состояние.

Тихоходка, маленькое беспозвоночное длиной около миллиметра, конечно, не кошечка и не собачка, и даже не муравьед, но и для нее нашлось 15 минут интернет-славы. Виной всему ее оригинальный внешний вид (под микроскопом, конечно) – нечто среднее между Стичем и Шестилапым из сказки А. Волкова «Семь подземных королей» и пылесборником от пылесоса.

Тихоходок еще называют «маленький водяной медведь». Микроскопические гусеницеподобные восьмилапые медведики весьма распространены на Земле, однако их вид вызвал бы ужас, будь они чуть больше.

Вот так выглядит тихоходка в увеличении. Никаких фотожаб не надо.


Кажется, эта тихоходка в курсе, что ее фотографируют.

Тело у тихоходок имеет размер 0,1–1,5 мм, полупрозрачное, из четырех сегментов и головы. Снабжено 4 парами коротких и толстых ног с 4–8 длинными щетинковидными коготками на конце, причем последняя пара ног направлена назад. Передвигаются тихоходки действительно очень медленно - со скоростью всего 2–3 мм в минуту. Ротовые органы - пара острых стилетов, служащих для прокалывания оболочек клеток водорослей и мхов, которыми тихоходки питаются. Тихоходки имеют пищеварительную, выделительную, нервную и половую системы; однако у них отсутствуют дыхательная и кровеносная системы - дыхание кожное, а роль крови выполняет заполняющая полость тела жидкость. Систематическое положение тихоходок дискуссионно. Большинство авторов сближают их с настоящими членистоногими (Euarthropoda). Помимо этого, их могут сближать либо с нематодами, либо с кольчатыми червями.

В настоящее время известно более 900 видов тихоходок (в России - 120 видов. Из-за микроскопических размеров и способности переносить неблагоприятные условия распространены они повсеместно, от Гималаев (до 6000 м) до морских глубин (ниже 4000 м). Тихоходок находили в горячих источниках, подо льдом (например, на Шпицбергене) и на дне океана. Распространяются они пассивно - ветром, водой, различными животными. Все тихоходки в некоторой степени являются водными животными. Примерно 10 % - морские обитатели, другие встречаются в пресноводных водоёмах, однако большинство населяет моховые и лишайниковые подушки на земле, деревьях, скалах и каменных стенах. Количество тихоходок во мхе может быть очень велико - сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха.


Питаются тихоходки жидкостями растений и водорослей, на которых обитают. Некоторые виды поедают мелких животных - коловраток, нематод, других тихоходок. В свою очередь служат добычей для клещей и ногохвосток.


Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза; а при наступлении благоприятных условий довольно быстро оживать. Выживают тихоходки в основном за счёт т. н. ангидробиоза, высушивания. При высыхании они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объеме и принимают форму бочонка. Поверхность покрывается восковой оболочкой, препятствующей испарению. При анабиозе их метаболизм падает до 0,01 %, а содержание воды способно доходить до 1 % от нормального.


В состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки.

  • Температура. Выдерживают пребывание в течение 20 мес. в жидком воздухе при −193 °C, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до −271°С; нагрев до 60–65°С в течение 10 ч и до 100 °C в течение часа.
  • Ионизирующее излучение в 570 000 рентген убивает примерно 50 % облучаемых тихоходок. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 рентген.
  • Атмосфера: Оживали после получасового пребывания в вакууме. Довольно долго могут находиться в атмосфере сероводорода, углекислого газа.
  • Давление: При эксперименте японских биофизиков «спящих» тихоходок помещали в герметичный пластиковый контейнер и погружали его в заполненную водой камеру высокого давления, постепенно доведя его до 600 МПа (ок. 6000 атмосфер), что почти в 6 раз выше уровня давления в самой низкой точке Марианской впадины. При этом неважно, какой жидкостью был заполнен контейнер: водой или нетоксичным слабым растворителем перфторуглеродом С8F18, - результаты по выживаемости совпадали.
  • Открытый космос: При эксперименте шведских ученых, тихоходок видов Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum разделили на три группы. Одна из них по прибытии на орбиту оказалась в условиях вакуума и была подвергнута воздействию космической радиации. Другая группа, кроме этого, также подверглась облучению ультрафиолетом А и В (280–400 нм). Третья группа животных испытала воздействие полного спектра ультрафиолета (116–400 нм). Все тихоходки находились в состоянии анабиоза. После 10 дней, проведенных в открытом космосе, практически все организмы были иссушены, но на борту космического аппарата тихоходки вернулись к нормальному состоянию. Большинство животных, подвергшихся облучению ультрафиолетом с длиной волны 280–400 нм, выжили и оказались способны к воспроизводству. Однако ультрафиолетовое облучение оказало критическое воздействие, лишь 12% животных второй группы выжили, все они принадлежали к виду Milnesium tardigradum. Тем не менее, выжившие смогли дать нормальное потомство, хотя их плодовитость оказалась ниже, чем у контрольной группы, находившейся на Земле. Все животные из третьей группы погибли через несколько дней после возвращения на Землю.
  • Влажность: известен случай, когда мох взятый из пустыни спустя приблизительно 120 лет после его иссушения поместили в воду, находящиеся в нём тихоходки ожили и были способны к размножению.



Тихоходка в анабиозе


Фотожабы

Бедное животное, однако, нещадно «жабили», издеваясь над внешней неказистостью.







Фан-арт

Маленькие монстрики так полюбились людям, что те стали делать кукол в виде тихиходок, создавать игры с их участием, печатать на футболках и использовать в качестве логотипов.





А чего стоит одна только татуировка на ноге – для тихого хода, не иначе.

Тихоходки – одни из самых выносливых существ на нашей планете. Они выживают до десяти лет без воды, способны выжить при -271°C в жидком гелии и при +100°C в кипятке, выдерживают в 1000 раз большую дозу радиации, чем человек, и даже уже побывали в открытом космосе!

Тихоходка (лат. Tardigrada) - тип микроскопических беспозвоночных, близких к членистоногим. Впервые это животное было описано в 1773 г. немецким пастором И. А. Гёце как kleiner Wasserbär (маленький водяной медведь). В 1777 г. итальянский ученый Ладзаро Спалланцани дал им название il tardigrado, тихоходки, латинизированной формой которого является название Tardigrada (с 1840 г.).

Тело у тихоходок имеет размер 0,1-1,5 мм, полупрозрачное, из четырех сегментов и головы. Снабжено 4 парами коротких и толстых ног с 4-8 длинными щетинковидными коготками на конце, причем последняя пара ног направлена назад. Передвигаются тихоходки действительно очень медленно - со скоростью всего 2-3 мм в минуту. Ротовые органы - пара острых стилетов, служащих для прокалывания оболочек клеток водорослей и мхов, которыми тихоходки питаются. Тихоходки имеют пищеварительную, выделительную, нервную и половую системы; однако у них отсутствуют дыхательная и кровеносная системы - дыхание кожное, а роль крови выполняет заполняющая полость тела жидкость.

В настоящее время известно более 900 видов тихоходок (в России – 120 видов.). Из-за микроскопических размеров и способности переносить неблагоприятные условия распространены они повсеместно, от Гималаев (до 6000 м) до морских глубин (ниже 4000 м). Тихоходок находили в горячих источниках, подо льдом (например, на Шпицбергене) и на дне океана. Распространяются они пассивно - ветром, водой, различными животными.

Все тихоходки в некоторой степени являются водными животными. Примерно 10% - морские обитатели, другие встречаются в пресноводных водоёмах, однако большинство населяет моховые и лишайниковые подушки на земле, деревьях, скалах и каменных стенах. Количество тихоходок во мхе может быть очень велико - сотни, даже тысячи особей в 1 г высушенного мха. Питаются тихоходки жидкостями растений и водорослей, на которых обитают. Некоторые виды поедают мелких животных - коловраток, нематод, других тихоходок. В свою очередь служат добычей для клещей и ногохвосток.

Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза; а при наступлении благоприятных условий довольно быстро оживать. Выживают тихоходки в основном за счёт т. н. ангидробиоза, высушивания. При высыхании они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объеме и принимают форму бочонка. Поверхность покрывается восковой оболочкой, препятствующей испарению. При анабиозе их метаболизм падает до 0,01 %, а содержание воды способно доходить до 1 % от нормального.

В состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки.

Выдерживают пребывания в течение 20 мес. в жидком воздухе при -193°C, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до -271°С; нагрев до 60-65°С в течение 10 ч и до 100 °C в течение часа.
Ионизирующее излучение в 570 000 рентген убивает примерно 50 % облучаемых тихоходок. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 рентген.
Оживали после получасового пребывания в вакууме. Довольно долго могут находиться в атмосфере сероводорода, углекислого газа.
При эксперименте японских биофизиков «спящих» тихоходок помещали в герметичный пластиковый контейнер и погружали его в заполненную водой камеру высокого давления, постепенно доведя его до 600 МПа (ок. 6000 атмосфер), что почти в 6 раз выше уровня давления в самой низкой точке Марианской впадины. При этом неважно, какой жидкостью был заполнен контейнер: водой или нетоксичным слабым растворителем перфторуглеродом С8F18, - результаты по выживаемости совпадали.
Эксперименты на орбите показали, что тихоходки – крошечные членистоногие размером от 0,1 до 1,5 миллиметров – способны выживать в открытом космосе. В своей работе, результаты которой опубликованы в журнале Current Biology, биологи из нескольких стран показали, что некоторые тихоходки способны полностью восстанавливать свои жизненные функции и производить жизнеспособное потомство.

Группа биологов, ведущим из которых был Ингемар Джонссон (Ingemar Jonsson) из Университета Кристианстада, отправила на орбиту Земли два вида тихоходок – Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum. Членистоногие провели на борту российского беспилотного аппарата «Фотон-М3″ 10 дней. Всего в космосе побывало 120 тихоходок, по 60 особей каждого вида. Во время полета одна группа членистоногих, включающая оба вида, находилась в вакууме (была открыта заслонка, отделяющая камеру с тихоходками от открытого космоса), однако была защищена от солнечной радиации специальным экраном. Еще две группы тихоходок провели 10 дней в вакууме и подвергались воздействию ультрафиолета А (длина волны 400 – 315 нанометров) или ультрафиолета В (длина волны 315 – 280 нанометров). Последняя группа членистоногих испытала на себе все «особенности» космического пространства.

Все тихоходки находились в состоянии анабиоза. После 10 дней, проведенных в открытом космосе, практически все организмы были иссушены, но на борту космического аппарата тихоходки вернулись к нормальному состоянию. Большинство животных, подвергшихся облучению ультрафиолетом с длиной волны 280 – 400 нм, выжили и оказались способны к воспроизводству. Особи R. coronifer не смогли пережить полный спектр воздействий (низкая температура, вакуум, ультрафиолет А и В), лишь 12% животных этой группы выжили, все они принадлежали к виду Milnesium tardigradum. Тем не менее, выжившие смогли дать нормальное потомство, хотя их плодовитость оказалась ниже, чем у контрольной группы, находившейся на Земле.