https://www.thermofisher.com/ru/ru/home/products-and-services/promotions/russia-promos.html?cid=PJT6312-WPR2373-russiapromos-FURL-0620-EU
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Всесильные водяные медведи — в чем их секрет?

Всесильные водяные медведи — в чем их секрет?

  • 989
  • 0,0
  • 1
  • 0
Добавить в избранное print
Обзор

JustDoItPopozhe, рисунок модифицирован

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Тихоходки — это микроскопические беспозвоночные животные размером 0,1–1,5 мм, напоминающие палку «Докторской» колбасы с ножками. Их можно встретить не только в фильмах или мультфильмах, но и возле вашего дома. У тихоходок есть несколько интересных способностей, привлекающих внимание ученых, а заодно сделавших этих беспозвоночных героями сетевых мемов: они могут пережить жидкий гелий, космический вакуум и многое другое. А что еще и, главное, как — читайте и смотрите в статье!

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.


BiotechClub

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.


SkyGen

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.


«Диа-М»

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.


«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Тихоходки — водяные медведи

Первый вопрос, который возникает у людей, когда они слышат слово «тихоходка»: «Кто это?». Тихоходки — очень мелкие беспозвоночные животные с четырьмя парами ног (рис. 1). Они относятся к отдельному типу тихоходок (Tardigrada). На сегодняшний день известно более 1200 видов тихоходок (рис. 2). Все они — водные животные, но некоторые живут в водоемах, а некоторые — в тонких пленках воды на суше: во мхах, лишайниках, листовой подстилке и даже в почве.

У тихоходок есть много разных названий

Рисунок 1. У тихоходок есть много разных названий: их называют тихоходами на украинском, водяными медведями на английском, маленькими водяными медведями на немецком, моховыми поросятами на польском, тихоходками на русском, кумамуши на японском.

рисунок автора статьи

Разнообразие тихоходок

Рисунок 2. Разнообразие тихоходок. Наземные виды тихоходок (I). Морские виды тихоходок (II–X) (видео 2).

[1], рисунок модифицирован

Тихоходки были названы так неспроста. Визуально их походка напоминает неспешную походку медведя, который переваливается из стороны в сторону (видео 1). Это заметил итальянский священник и натуралист Ладзаро Спалланцани в 1777 году. Он назвал этих странных существ il tardigrado, что с латинского переводится как «медлительный». Однако на деле тихоходки не такие уж и медлительные. За час они могут «пройти» более тысячи длин своего тела — для человека это была бы скорость, равная 2 км/ч.

Видео 1. Походка тихоходки

instagram.com/microbialecology

Видео 2: Морская тихоходка рода Batillipes lusitanus. Ее особенностью является то, что вместо когтей у нее «пальцы» с присосками.

Каково быть маленьким?

Анатомия тихоходок

Необычных существ с восемью ногами в конце XVIII века увидел в каплях воды, священник Иоганн Август Эфраим Гезе. Ему эти животные напоминали маленьких неспешных медведей, и он назвал свою находку маленькими водяными медвежатами. Тихоходки и правда внешне похожи на инопланетных медведей. По бокам их бочковидного массивного тела расположены четыре пары конечностей с когтями, голова округлая, как у привычных всем медведей, а на ней располагается пара глаз. Однако видят они не так, как мы. Их глаза — это пара пигментных пятен, способных улавливать лишь свет.

Тихоходки очень маленькие, их размер составляет 0,1–1,5 мм. Их ротовые аппараты представляют собой трубку с двумя «стилетами» — ими тихоходки прокалывают клетки мхов, лишайников, тела других беспозвоночных.

Большинство тихоходок питаются клетками растений, чем-то напоминая травоядных животных и всеми любимых бамбуковых медведей (рис. 3). Но существуют и виды-хищники. Тихоходки довольно часто практикуют каннибализм: они как вампиры выпивают «сок» своих сородичей (видео 3).

Сравнительная анатомия панды и водяного медведя

Рисунок 3. Сравнительная анатомия панды и водяного медведя

TaylorCustom и Kimiaki Yaegashi, рисунок модифицирован

Видео 3. Каннибализм у тихоходок

instagram.com/microbialecology

Узнать, что ест тихоходка, можно по форме ее ротового аппарата (рис. 4). У видов-«веганов» — длинная тонкая ротовая трубка с парой относительно небольших стилетов (видео 4). У хищных же все наоборот, их ротовая трубка широкая, с большими стилетами. Стилеты утрачиваются, когда тихоходка линяет, а новая пара генерируется специальными железами.

Устройство ротового аппарата тихоходок

Рисунок 4. Устройство ротового аппарата тихоходок

[2], рисунок модифицирован

Видео 4. Тихоходка-«веган»

instagram.com/tardibabe

Рот тихоходки соединяется с пищеводом, а потом уже с кишечником, который заканчивается прямой кишкой. Большинство видов тихоходок испражняются в окружающую среду (видео 5), однако существуют виды, которым привычней справлять нужду в период линьки в старую кутикулу. Линька у некоторых видов тихоходок связана не только со сменой кутикулы, но и с вынашиванием яиц.

Видео 5. Тихоходка какает

Спаривание тихоходок довольно изощренное. В 2016 году немецкие специалисты проанализировали половое поведение раздельнополой тихоходки Isohypsibius dastychi [3]. Самец этой тихоходки находит самку, когда она готова сменить кутикулу. Он медленно сворачивается вокруг ее головы, после чего самка начинает сокращать глоточные мышцы, покалывая самца в живот своими стилетами (рис. 5).

Спаривание Isohypsibius dastychi

Рисунок 5. Спаривание Isohypsibius dastychi. Самка с овальными яйцами, самец свернут калачиком вокруг ее головы.

Такими действиями она стимулирует выделение сперматозоидов самцом. Выходя из кутикулы, самка оставляет небольшое отверстие, куда самец впрыскивает сперматозоиды. Самка в этот момент еще не полностью покинула кутикулу. Сперматозоиды достигают яиц, происходит оплодотворение. Только после того, как яйца будут оплодотворены, самка полностью покидает кутикулу (видео 6).

Видео 6. Самка покидает кутикулу

instagram.com/microbialecology

Некоторые виды тихоходок откладывают яйца очень необычной, причудливой формы, со множеством выростов и придатков (рис. 6). Такие яйца откладывают не в кутикулу, а в воду. А есть тихоходки, которые избавились от самцов вообще и размножаются исключительно партеногенезом.

Морфологическое разнообразие яиц тихоходок

Рисунок 6. Морфологическое разнообразие яиц тихоходок

Как тихоходка родственников искала

Клетки тихоходок, так же как и сами тихоходки, очень маленькие, у взрослых в диаметре не превышают 3–5 мкм, а кариотип представлен крошечными хромосомами от 5 до 7 штук, не превышающими 1 мкм в длину (рис. 7) [6], [7]. Поэтому секвенировать тихоходок очень сложно. На сегодняшний день обнародовано лишь три генома тихоходок: Hypsibius dujardini [8], Ramazzottius varieornatus [9] и Milnesium tardigradum [10].

Hypsibius exemplaris

Рисунок 7. Клетки и хромосомы тихоходки Hypsibius exemplaris. Масштабные полосы — 1 мкм (на всех изображениях).

В 2017 году японские ученые провели анализ геномов двух видов тихоходок — Hypsibius dujardini и Ramazzottius varieornatus [12]. Частью работы стала попытка расположить тихоходок на филогенетическом древе. Хоть они и известны науке более двух столетий [13], точное филогенетическое положение тихоходок остается загадкой [14]. В XX веке их относили и к группе нематод — ашельминтов [15], и к членистоногим [16] (рис. 8). Ученые долго гадали, с кем в более тесном родстве состоят тихоходки, и в конце ХХ века был создан надтип под названием Panarthropoda, в который вошли «все членистоногие» и животные, которые их напоминают. Туда и определили тихоходок, но их точное положение в этой группе по-прежнему остается неизвестным [14]. Исследования 2017 года показывают, что по Hox-генам тихоходки более родственны нематодам, чем членистоногим (рис. 9) [12].

Филогения тихоходок

Рисунок 8. Филогения тихоходок

рисунок автора статьи

Тихоходка и ее Hox-гены

Тихоходки имеют бочковидное тело, в котором сложно выделить сегменты, составляющие грудь и брюшко. В отличие от них, у членистоногих эти сегменты, как правило, отличимы друг от друга рядом признаков. Сегментация тела зависит от древних, консервативных генов семейства Нох. Впервые они были найдены у плодовых мушек Drosophila melanogaster в лаборатории Томаса Ханта Моргана. У этого вида есть десять Hox-генов, сгруппированных в домены. Они расположены по длине хромосомы в том же порядке, в котором их эффекты проявляются вдоль тела. Подробнее об этом можно посмотреть в статье «Биомолекулы» [32]. Проведя анализ идентифицированных генов «усики в ноги», было показано, что гены кодируют белок, содержащий консервативный ДНК-связывающий домен. О том, как проходит синтез этого и других белков с гомеодоменами, «Биомолекула» тоже писала [33]. В каждом сегменте тела экспрессируются свои Нох-гены. Проведя анализ Caenorhabditis elegans было обнаружено всего шесть генов (рис. 9), что, как ясно, меньше, чем у плодовых мушек.

Hox-гены

Рисунок 9. Hox-гены нематод и панартропод. Гены, принадлежащие к одной группе ортологов, окрашены одинаково. Прямоугольники с пунктирными линиями указывают на фрагменты Hox-гена, для которых недостаточно последовательности, чтобы однозначно отнести их к группе ортологов. Крестики указывают на отсутствие гена. Прямоугольники обозначают дупликацию определенного Hox-гена.

рисунок автора статьи

У нематод найден один ген «головы» (Hox1), два гена «туловища» (Hox4 и Hox6) и три гена «хвоста» (Hox9–13) (рис. 8). Возможно, это отражение приоритетов важности определенных частей тела. У нематоды важнее хвост и голова, чем туловище. Нематоды — это хорошо, но как обстоят дела с Hox-генами у тихоходок?

В отличие от нематод, у тихоходок с виду есть туловище, есть ноги. И этого немало, но у тихозодок отсутствуют некоторые Hox-гены. У них ось тела укорочена путем отсутствия пяти Нох-генов (Hox2, Hox5, Hox6–8), которые определяют наличие туловища. В 2017 году американские ученые выпустили статью, в которой сообщалось, что у тихоходок найдено семь Hox-генов [17]. Оказалось, что тихоходки — это «большая голова на ножках» (рис. 10).

Модели строения тела современных панартропод

Рисунок 10. Модели строения тела современных панартропод. Гомологичные сегменты показаны одним цветом. Схема раскраски сегментов по результатам, показанным в статьях [17] и [18].

Повторный анализ подтвердил гипотезу, но также стало известно, что у нематод и тихоходок отсутствует одинаковый набор генов (рис. 9). Как так получилось? У других панартропод туловище бывает в разы больше других частей, а тут его просто нет. Почему так, никто сказать не может [17]. Скорее всего, эти гены становятся не особенно жизненно важными в данных условиях, соответственно, в них начинают копиться замены. Затем гены превращаются в псевдогены и могут быть удалены, организм же продолжает дальше жить. Либо же произошла делеция генов, и тихоходка выжила, так как в условиях жизни тихоходки они оказались не нужны.

Несокрушимые мишки Тедди

Одной из самых известных особенностей тихоходок является их устойчивость к пересыханию. В 2012 году журнал Planetary and Space Science определил тихоходок как самых выносливых существ на Земле [19]. Из обычного состояния тихоходки переходят в «неразрушимое» состояние под названием «криптобиоз» — «скрытая жизнь». Криптобиоз бывает разным: ангидробиоз (жизнь без воды), криобиоз (жизнь в холоде), осмобиоз (выживание в растворах с повышенной концентрацией растворенных веществ) и множество других вариантов. Самым распространенным криптобиозом для тихоходок является ангидробиоз. Впервые состояние ангидробиоза заметил Антони ван Левенгук в 1702 году у анималькулей — «зверьков», куда, возможно, он относил и тихоходок. Переходя в состояние ангидробиоза, тело тихоходок сжимается, а конечности втягиваются (рис. 11).

Схема перехода тихоходки в состояние бочонка и выхода из него

Рисунок 11. Схема перехода тихоходки в состояние бочонка и выхода из него

рисунок автора статьи

Такое состояние у них называется состоянием бочонка, и, находясь в нем, тихоходки лишены способности питаться, размножаться и вообще мало подвержены воздействию внешних факторов. Они могут выжить несколько минут в кипящем спирте (150 °C) и жидком гелии (–273 °C), их можно подвергнуть воздействию давления, которое будет превышать 5000 атмосфер, или же выпустить в открытый космос [20]. Однако не все условия для тихоходок будут временными неудобствами. Согласно данным 2020 года, тихоходки Ramazzottius varieornatus в активном состоянии не любят высокие температуры [20]. Если неприспособленную к этим условиям тихоходку поместить в среду с температурой 37,1 °C, то она погибнет в течение 48 часов. Адаптированные активные представители выживают при более высокой температуре — 37,6 °C. В таких условиях человек более вынослив, чем тихоходка. Например, в состоянии бочонка часть водяных медведей смогла пережить температуру 82,7 °C в течение часа и 63,1 °C — в течение 24 часов [20].

Тихоходки — первое известное животное, выжившее в открытом космосе. В 2007 году благодаря миссии FOTON-M3 Европейского космического агентства (ESA) стало известно, что тихоходки способны выжить в космическом пространстве. Во время полета их разделили на три группы. Одна группа подвергалась действию космического вакуума, вторая — действию солнечной радиации, а третья — вакууму и солнечной радиации одновременно. В результате исследования тихоходки не только выжили, успешно вернулись на Землю, но и дали потомство [21]. В 2019 году Wired предположил, что тихоходки могли жить какое-то время на Луне после неудачной посадки израильского лунного модуля Beresheet.

Интересными для ученых тихоходки стали не только из-за невосприимчивости ко всем перечисленным факторам, но и из-за того, что в состоянии криптобиоза их биологические часы перестают тикать. Влияние ангидробиоза ученые иллюстрируют двумя моделями: «Спящая красавица» и «Портрет Дориана Грея». Тихоходки, подобно спящим красавицам, могут проснуться спустя 30 лет, но не от поцелуя любимого, а лишь от капли воды. И они остаются вечно молодыми в состоянии бочонка, подобно герою романа Оскара Уайльда «Портрет Дориана Грея».

В 2017 году японские ученые установили, что тихоходки способны выжить при дозах радиации, равных 10 000 Грей (Гр) [22]. Смертельная доза для бактерии Escherichia coli составляет 50 Гр, для мышей — 7 Гр, а для человека — 4 Гр. Радиация повреждает молекулу ДНК напрямую или посредством ионизации молекул воды. Поэтому один из важных механизмов устойчивости — это избавление от свободной воды. Тихоходки теряют воду, которая не связана с макромолекулами, переходя в состояние ангидробиоза.

Как проходит «жизнь без воды»

В результате действия радиации образуется большое количество активных форм кислорода (АФК), которые фактически разрывают все клеточные компоненты, что встречаются им на пути. Защиту от АФК можно обеспечить внедрением антиоксидантных (противоокислительных) механизмов (подробнее — в статье «Биомолекулы» [34]). Среди них очень глобально можно выделить две системы защиты. Первая, путем действия различных ферментов, напрямую перехватывает АФК до того момента, как они повредят ту или иную молекулу. Вторая восстанавливает уже последствия действия АФК различными системами репарации, но у нее есть один существенный минус: ее активность зависит от дозы радиации, то есть чем выше доза радиации, тем менее дееспособной такая система становится. Ключевая органелла, которая противодействует АФК, — пероксисома. Она не уникальна для тихоходок — есть у всех эукариот. Участвует пероксисома в большом количестве метаболических, сигнальных и онтогенетических процессов, активно взаимодействует с другими органеллами, особенно с митохондриями. У пероксисом хорошо развиты защитные механизмы, которые подавляют окислительный стресс и поддерживают окислительно-восстановительный баланс. Образуются пероксисомы либо путем роста, а также асимметричным делением уже существующих органелл, либо способны альтернативно образовываться de novo из эндоплазматического ретикулума [23].

Еще один из механизмов, который помогает переживать стрессовые условия у животных, — работа дисахарида трегалозы, упорядочивающего молекулы в период высыхания. Ученые предположили, что наличие трегалозы в больших количествах должно быть у тихоходок [24]. Ведь она есть у дрожжей, нематод, креветок и других животных, которые обладают устойчивостью к высыханию. Но оказалось, что у тихоходок в организме либо очень низкая концентрация трегалозы, или ее нет вовсе [25]. Исследовав тихоходку Hypsibius dujardini, ученые из США обнаружили группу генов, которые отвечают за производство «внутренне неупорядоченных» белков, которые заменяют всю свободную воду в организме тихоходок на биостекло [26].

Белки эти назвали TDP, расшифровываются они как «специфические для тихоходок и не имеющие четкой вторичной структуры». К ним относятся: цитоплазматические белки, устойчивые к термической денатурации (CAHS-белки), секреторные белки, устойчивые к термической денатурации (SAHS-белки) и митохондриальные белки, устойчивые к термической денатурации (MAHS-белки), которые производятся в стрессовых условиях. В момент, когда у тихоходки начинает исчезать вода, включается экспрессия генов, кодирующих TDP (рис. 12). Существует несколько гипотез, как работает биостекло в клетках. Согласно первой, все важные молекулы застревают в биостекле, подобно рыбе, что вмерзла в лед [26]. Согласно второй, биостекло замещает молекулы воды в клетках подобно трегалозе, а когда вода возвращается, то TDP растворяются [25].

Упорядочивание клеточных элементов в моменты стресса при помощи TDP

Рисунок 12. Упорядочивание клеточных элементов в моменты стресса при помощи TDP (Tardigrade intrinsically Disordered Proteins)

рисунок автора статьи

Также у тихоходок были обнаружены белки теплового шока (heat shock proteins (HSPs)), которые работают подобно белкам шаперонам, реконструирующим правильную структуру белка. Нашлись у тихоходок и белки с доменом холодового шока, которые реагируют на холодовый стресс и участвуют в посттранскрипционной регуляции генов, способствуя адаптации к низким температурам.

Одним из важных механизмов защиты клеток от гибели является удаление поврежденных молекул. У тихоходок это происходит с помощью убиквитин-опосредованной деградации белка (рис. 13). Протеасома, в составе которой есть белок убиквитин, связывается с поврежденной молекулой белка и разрушает ее [27].

Схема убиквитин-опосредованной деградации белка

Рисунок 13. Схема убиквитин-опосредованной деградации белка. В первом случае работает протеасома 26S; убиквитинированные белки связываются с регуляторным фрагментом 19S (правая часть рисунка). Во втором случае белки расщепляются напрямую протеасомой 20S (слева).

рисунок автора статьи

В 2015 году мир был поражен исследованием ученых из Университета Северной Каролины (UNC), в котором секвенировали геном тихоходки и обнаружили, что шестая часть генов тихоходки (17,5%) представлена чужеродной ДНК [26]. Для сравнения, у большинства животных данный показатель составляет менее 1%. Исследования Томаса Бутби и Боба Голдштейна показали, что тихоходки получили приблизительно 6000 генов от других организмов, в основном от бактерий, растений, грибов, архей [26]. Но остается вопрос: «Как получили»? Известно, что гены могут передаваться от родителей детям посредством вертикального переноса генов, но это не единственный способ передачи генетической информации. Как утверждалось в работе американских ученых, тихоходки активно используют горизонтальный перенос генов — обмен генетическим материалом между видами. ДНК от других организмов попадает тихоходкам случайно, в момент криптобиоза. Предполагалось, что чужеродная ДНК распадается на части, а попадает в клетку в момент регидратации тихоходки, когда мембрана становится проницаемой. У тихоходок отличные репаративные процессы в клетках, и считалось, что, переходя в активное состояние, организм тихоходки может не только восстанавливать повреждения своей ДНК, но также и встраивать чужеродную ДНК [26].

Опровержения их работе не заставили себя долго ждать. Уже через несколько недель ученые из Эдинбургского университета и Университета Кэйо опубликовали анализ генома Hypsibius dujardin и Ramazzottius varieornatus, в котором опровергли заявление американских ученых об обширном горизонтальном переносе генов [28], [29] (рис. 14). Через некоторое время всех вновь взволновала тема генома Hypsibius dujardini. Сложность изучения этой тихоходки заключалась в том, что она крошечная. Ее тело состоит примерно из 1000 клеток, а размер 220–300 мкм. Была проделана колоссальная работа, и в итоге геном Hypsibius dujardini был получен [12]. Посмотреть сборку генома можно в браузере: ensembl.tardigrades.org. После тщательного анализа было установлено, что в реальной картине число чужеродных генов у тихоходок незначительно — от 0,6 до 1,8% от общего числа генов в геноме этих существ [12]. На этом истории «обширного горизонтального переноса генов» может быть положен конец.

«Тихоходка и ее сны»

Рисунок 14. «Тихоходка и ее сны»

рисунок автора статьи

Но у тихоходок всегда есть «туз в рукаве» — это доказали японские исследователи, обнаружив два семейства генов, что обычно встречаются у млекопитающих (SOD и MRE11) [30]. SOD кодирует фермент супероксиддисмутазу, отвечающую за детоксикацию и подавление действия свободных радикалов. MRE11 кодирует белок, участвующий в репарации ДНК. Интересной находкой стал белок Dsup (damage suppressor), название которого расшифровывается как «подавитель повреждений». В 2019 году команда американских ученых объяснила устройство белка Dsup [31]. Белок, подобно «теплому одеялу в холодный вечер», обволакивает молекулу ДНК, таким образом защищая ее от разрушительного действия активных форм кислорода, то есть не дает наследственному аппарату окислиться (рис. 15). В структуре белка Dsup были обнаружены интересные области, похожие на те, которые связываются с нуклеосомами HMGN, принимая таким образом участие в регуляции транскрипции, репликации, рекомбинации и репарации ДНК. Встречаются они у хордовых животных. Наличие таких областей в структуре белков беспозвоночных тихоходок — удивительный факт. Исследование белка Dsup важно не только для понимания его работы у тихоходок, он был включен в клетки человека, где тоже защищал ДНК от радиации [31]. Во время выхода в открытый космос организм человека сталкивается с космическим лучами, которые наносят вред здоровью космонавтов, поэтому такой апгрейд был бы, скорее всего, нужен для человеческой цивилизации в случае дальнейшего расселения за пределы планеты Земля.

Модель связывания Dsup с нуклеосомой

Рисунок 15. Модель связывания Dsup с нуклеосомой для защиты ДНК от повреждающих агентов

рисунок автора статьи

Tardigradus popularicus spp. среди нас

Просматривая фильмы и мультфильмы, мы часто не задумываемся, кто стал прототипом пришельцев, монстров и многих других героев. Тихоходок можно встретить в фильмах Marvel «Человек-муравей» и «Человек-муравей и Оса», «Звездный путь: Дискавери». Еще, они встречаются в мультсериале «Южный парк», где им посвящен целый эпизод (№2108). В мультсериале «Гриффины» водяные медведи помогают одним из главных героев вернуться из «микромира» в обычный. Аниматоры активно берут тихоходок за основу своих героев, например Травяной медведь из серии «Время приключений», крупные гуманоиды с планеты Тауджир в мультсериале «Вольтрон: легендарный защитник», очень похожи на тихоходку (рис. 16). Также про них снимают научно-популярные фильмы, например во второй серии фильма Нила Деграсс Тайсона «Космос» можно встретить этого восьминогого медведя.

Кадры из фильмов и мультсериалов, где встречаются «тихоходки»

Рисунок 16. Кадры из фильмов и мультсериалов, где встречаются «тихоходки». 1 — Мультсериал «Время приключений». 2 — Фильм «Звездный путь: Дискавери». 3 — Фильм «Человек-муравей и Оса». 4 — Мультсериал «Вольтрон: Легендарный защитник».

С тихоходками делают мемы (рис. 19), различные товары — Google создавал проект Ara, в котором должен был быть биом с тихоходками (рис. 17а), — и даже бьют татуировки (рис. 17б). Но не всем «нравятся» тихоходки. 11 сентября 2020 года стало известно, что тихоходки попали под цензуру (рис. 18). Крупнейшая электронная платежная система PayPal внесла в список запрещенных товары, что связаны со словом tardigrade, по причине того, что так назвался один из продавцов оружия.

Ara tardigrade module

Рисунок 17а. Ara tardigrade module от Google и Midnight Commercial

Тихоходки как объекты масскультуры

Рисунок 17б. Тихоходки как объекты масскультуры: 1 — татуировки с тихоходками; 2тихоходки-игрушки; 3немедицинская маска от benyuart; 4кулоны с наземной тихоходкой от производителя TaylorCustom.

Заблокированная продукция «Тихоходки»

Рисунок 18. Ответ службы поддержки PayPal Арчи Макфи и заблокированная продукция «Тихоходки», которую он продает

Нет сомнения, что тихоходки являются одними из самых устойчивых и обсуждаемых существ на планете Земля. Но на сегодняшний день совершенно непонятно, как происходит сохранение работоспособности отдельных органелл, как перезапускаются митохондрии или как в них может сохраняться энергия во время криптобиоза. Тут ученым надо еще разбираться.

Тихоходка и ее мысли о 2020-м

Рисунок 19. Тихоходка и ее мысли о 2020-м

Литература

  1. Diane R. Nelson, Paul J. Bartels, Noemi Guil. (2018). Tardigrade Ecology. Water Bears: The Biology of Tardigrades. 163-210;
  2. Nelson D.R., Guidetti R., Rebecchi L.. Phylum Tardigrada. In: Ecology and General Biology / ed. by Thorp J., Rogers D.C. Thorp and Covich's Freshwater Invertebrates, Academic Press, 2015. P. 347–380;
  3. Jana Bingemer, Karin Hohberg, Ralph O. Schill. (2016). First detailed observations on tardigrade mating behaviour and some aspects of the life history ofIsohypsibius dastychiPilato, Bertolani & Binda 1982 (Tardigrada, Isohypsibiidae). Zool J Linn Soc. 178, 856-862;
  4. Sandra Bartel, Karin Hohberg. (2020). Experimental investigations on the partner-finding behaviour of Isohypsibius dastychi (Isohypsibiidae: Tardigrada). Zoological Journal of the Linnean Society. 188, 878-886;
  5. Gibson J.A.E., Cromer L., Agius J.T., McInnes S.J., Marley N.J. (2007). Tardigrade eggs and exuviae in Antarctic lake sediments: insights into Holocene dynamics and origins of the fauna. Journal of Limnology. 66(Supple), 65–71;
  6. Christine Martin, Vladimir Gross, Lars Hering, Benjamin Tepper, Henry Jahn, et. al.. (2017). The nervous and visual systems of onychophorans and tardigrades: learning about arthropod evolution from their closest relatives. J Comp Physiol A. 203, 565-590;
  7. Lorena Rebecchi, Tiziana Altiero, Roberto Bertolani. (2002). . Chromosome Research. 10, 437-443;
  8. Georgios Koutsovoulos, Sujai Kumar, Dominik R. Laetsch, Lewis Stevens, Jennifer Daub, et. al.. (2016). No evidence for extensive horizontal gene transfer in the genome of the tardigrade Hypsibius dujardini. Proc Natl Acad Sci USA. 113, 5053-5058;
  9. Takuma Hashimoto, Daiki D. Horikawa, Yuki Saito, Hirokazu Kuwahara, Hiroko Kozuka-Hata, et. al.. (2016). Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein. Nat Commun. 7;
  10. Bemm F., Burleigh L., Förster F., Schmucki R., Ebeling M, Janzen C.J. et al. (2017). Draft genome of the Eutardigrade Milnesium tardigradum sheds light on ecdysozoan evolution. bioRxiv;
  11. Vladimir Gross, Sandra Treffkorn, Julian Reichelt, Lisa Epple, Carsten Lüter, Georg Mayer. (2019). Miniaturization of tardigrades (water bears): Morphological and genomic perspectives. Arthropod Structure & Development. 48, 12-19;
  12. Yuki Yoshida, Georgios Koutsovoulos, Dominik R. Laetsch, Lewis Stevens, Sujai Kumar, et. al.. (2017). Comparative genomics of the tardigrades Hypsibius dujardini and Ramazzottius varieornatus. PLoS Biol. 15, e2002266;
  13. Goeze J.A.E. (1773). Über den kleinen Wasserbär. Abh. Insektologie. 2, 367–375;
  14. Gonzalo Giribet, Gregory D. Edgecombe. (2017). Current Understanding of Ecdysozoa and its Internal Phylogenetic Relationships. Integrative and Comparative Biology. 57, 455-466;
  15. John H. Crowe, Irwin M. Newell, W. W. Thomson. (1970). Echiniscus viridis (Tardigrada): Fine Structure of the Cuticle. Transactions of the American Microscopical Society. 89, 316;
  16. James R. Garey, Mark Krotec, Diane R. Nelson, Jacqueline Brooks. (1996). Molecular Analysis Supports a Tardigrade-Arthropod Association. Invertebrate Biology. 115, 79;
  17. Frank W. Smith, Thomas C. Boothby, Ilaria Giovannini, Lorena Rebecchi, Elizabeth L. Jockusch, Bob Goldstein. (2016). The Compact Body Plan of Tardigrades Evolved by the Loss of a Large Body Region. Current Biology. 26, 224-229;
  18. Frank W. Smith, Bob Goldstein. (2017). Segmentation in Tardigrada and diversification of segmental patterns in Panarthropoda. Arthropod Structure & Development. 46, 328-340;
  19. Roberto Guidetti, Angela Maria Rizzo, Tiziana Altiero, Lorena Rebecchi. (2012). What can we learn from the toughest animals of the Earth? Water bears (tardigrades) as multicellular model organisms in order to perform scientific preparations for lunar exploration. Planetary and Space Science. 74, 97-102;
  20. Ricardo Cardoso Neves, Lykke K. B. Hvidepil, Thomas L. Sørensen-Hygum, Robyn M. Stuart, Nadja Møbjerg. (2020). Thermotolerance experiments on active and desiccated states of Ramazzottius varieornatus emphasize that tardigrades are sensitive to high temperatures. Sci Rep. 10;
  21. K. Ingemar Jönsson, Elke Rabbow, Ralph O. Schill, Mats Harms-Ringdahl, Petra Rettberg. (2008). Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit. Current Biology. 18, R729-R731;
  22. Takuma Hashimoto, Takekazu Kunieda. (2017). DNA Protection Protein, a Novel Mechanism of Radiation Tolerance: Lessons from Tardigrades. Life. 7, 26;
  23. Maria Kamilari, Aslak Jørgensen, Morten Schiøtt, Nadja Møbjerg. (2019). Comparative transcriptomics suggest unique molecular adaptations within tardigrade lineages. BMC Genomics. 20;
  24. Lois M Crowe. (2002). Lessons from nature: the role of sugars in anhydrobiosis. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 131, 505-513;
  25. Jonathan D. Hibshman, James S. Clegg, Bob Goldstein. (2020). Mechanisms of Desiccation Tolerance: Themes and Variations in Brine Shrimp, Roundworms, and Tardigrades. Front. Physiol.. 11;
  26. Thomas C. Boothby, Hugo Tapia, Alexandra H. Brozena, Samantha Piszkiewicz, Austin E. Smith, et. al.. (2017). Tardigrades Use Intrinsically Disordered Proteins to Survive Desiccation. Molecular Cell. 65, 975-984.e5;
  27. Ł. Kaczmarek, M. Roszkowska, D. Fontaneto, M. Jezierska, B. Pietrzak, et. al.. (2019). Staying young and fit? Ontogenetic and phylogenetic consequences of animal anhydrobiosis. J Zool. 309, 1-11;
  28. Georgios Koutsovoulos, Sujai Kumar, Dominik R. Laetsch, Lewis Stevens, Jennifer Daub, et. al.. (2016). No evidence for extensive horizontal gene transfer in the genome of the tardigrade Hypsibius dujardini. Proc Natl Acad Sci USA. 113, 5053-5058;
  29. Kazuharu Arakawa, Yuki Yoshida, Masaru Tomita. (2016). Genome sequencing of a single tardigrade Hypsibius dujardini individual. Sci Data. 3;
  30. Takuma Hashimoto, Takekazu Kunieda. (2017). DNA Protection Protein, a Novel Mechanism of Radiation Tolerance: Lessons from Tardigrades. Life. 7, 26;
  31. Carolina Chavez, Grisel Cruz-Becerra, Jia Fei, George A Kassavetis, James T Kadonaga. (2019). The tardigrade damage suppressor protein binds to nucleosomes and protects DNA from hydroxyl radicals. eLife. 8;
  32. Гены, от которых вырастают крылья. И ноги. И всё остальное;
  33. Трансляция Нох-генов: особая регуляция особых белков;
  34. Активный кислород: друг или враг, или О пользе и вреде антиоксидантов.
https://www.dia-m.ru/news/programma-vebinarov-i-meropriyatiy-diaem/

Комментарии