Πώς οι Tardigrades επιβιώνουν τις θερμοκρασίες κατάψυξης

Οι Tardigrades, επίσης γνωστές ως αρκούδες νερού ή χοιρίδια βρύων, είναι μικροσκοπικά πλάσματα που μπορούν να επιβιώσουν ακραίες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων των θερμοκρασιών κατάψυξης. Έχουν μια μοναδική ικανότητα που ονομάζεται Cryptobiosis, η οποία τους επιτρέπει να εισέλθουν σε αδρανή κατάσταση όταν εκτίθενται σε σκληρά περιβάλλοντα. Κατά τη διάρκεια της κρυπτοβίωσης, οι Tardigrades χάνουν σχεδόν όλο το περιεχόμενο του νερού και ο μεταβολισμός τους επιβραδύνεται σχεδόν στο μηδέν. Αυτή η διαδικασία τους προστατεύει από ζημιές που προκαλούνται από κατάψυξη ή αφυδάτωση.

Όταν τα tardigrades εκτίθενται σε θερμοκρασίες κατάψυξης, πρώτα εισέρχονται σε κατάσταση υπερψύξης. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία του σώματός τους πέφτει κάτω από το σημείο κατάψυξης χωρίς να παγώσει. Αυτό είναι δυνατό επειδή τα tardigrades παράγουν ορισμένες πρωτεΐνες που δρουν ως αντιψυκτικοί παράγοντες, εμποδίζοντας τους κρυστάλλους πάγου να σχηματίσουν μέσα στα κύτταρα τους.

Εάν η θερμοκρασία πέσει ακόμη περισσότερο, τα tardigrades θα εισέλθουν σε κατάσταση βαθιάς κατάψυξης, όπου η θερμοκρασία του σώματος τους πέφτει κάτω από -150 βαθμούς Κελσίου (-238 βαθμούς Fahrenheit). Σε αυτή την κατάσταση, τα tardigrades είναι πλήρως αφυδατωμένα και ο μεταβολισμός τους σταματάει σχεδόν εντελώς. Μπορούν να επιβιώσουν σε αυτό το κράτος για μεγάλα χρονικά διαστήματα, ακόμη και για αρκετά χρόνια.

Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται και πάλι, οι Tardigrades θα αναβιώσουν αργά από την κρυπτοβιοτική τους κατάσταση. Θα απορροφήσουν το νερό και ο μεταβολισμός τους θα αρχίσει να λειτουργεί ξανά. Τα Tardigrades είναι απίστευτα ανθεκτικά πλάσματα και μπορούν να επιβιώσουν ακραίες συνθήκες που θα σκότωσαν τα περισσότερα άλλα ζώα. Η ικανότητά τους να αντέχουν στις θερμοκρασίες κατάψυξης είναι μόνο ένα παράδειγμα της αξιοσημείωτης προσαρμοστικότητας και ανθεκτικότητας τους.