De buitengewone tardigrades worden beschouwd als onverwoestbare dieren. Ze staan algemeen bekend als "waterberen" . Wat betreft hun taxonomie behoren ze tot het ecdysozoaire superphylum, dat nematoden en andere wormen groepeert. Ze hebben allemaal een uitwendige cuticula en groeien door vervelling (ecdysis). Momenteel zijn er ongeveer 1.200 tardigrade-soorten bekend.
Opgemerkt moet worden dat kleine beerdiertjes het vermogen hebben om een breed scala aan extreme omgevingsomstandigheden te overleven. In feite kunnen ze tot wel tien jaar lang volledige uitdroging weerstaan. Deze onverwoestbare dieren fascineren wetenschappers dus al meer dan 250 jaar, maar pas sinds kort is er vooruitgang geboekt in hoe ze overleven.
Waarom worden ze beschouwd als onverwoestbare dieren?
Tardigrades worden beschouwd als "onverwoestbare dieren" omdat ze in een rusttoestand kunnen komen wanneer de omgevingsomstandigheden ongunstig worden. Onder deze staat van "zwevende animatie" zijn ze bestand tegen extreme temperaturen, uitdroging, lage zuurstofspanningen en een hoog zoutgeh alte.
Tijdens deze perioden van rust worden voortplanting, metabolisme en groei allemaal opgeschort. Het is belangrijk op te merken dat de beerdiertjes in een latente toestand zijn blootgesteld aan vacuüm en ioniserende straling, zodat ze hebben kunnen overleven.
Cosmonaut Microbes
In 2007 werden de soorten Milnesium tardigradum en Richtersius coronifer de ruimte in gestuurd en overleefden de lage temperaturen waaraan ze werden blootgesteld, evenals kosmische en zonnestraling, en microzwaartekracht; de eierproductie werd echter verminderd.
In laboratoriumexperimenten hadden Richtersius coronifer-soorten een overlevingspercentage van 96-100% bij blootstelling aan een vacuüm. Evenzo overleefde het flitsbevriezing tot -195,8 graden Celsius.
Waar leven deze onverwoestbare dieren?
Tot nu toe is zijn aanwezigheid gemeld in terrestrische en mariene ecosystemen en in zoetwaterlichamen. Zo zijn tardigrade-soorten zowel in diepzee-afgronden als op bergtoppen gevonden.
Hoewel tardigrades een breed scala aan ecosystemen en habitats over de hele wereld koloniseerden, wordt het grootste aantal soorten aangetroffen in terrestrische ecosystemen. In deze niches vormen ze vaak het hoofdbestanddeel van de microfauna in korstmossen en mossen.
Lichaamskenmerken
Afgezien van het brede scala aan gekoloniseerde omgevingen, vertonen tardigrades een vergelijkbare structuur en organisatie. Zijn lichaam bestaat steevast uit een anterieur gebied (of hoofdgebied), gevolgd door een romp met vier segmenten.
Elk, met een paar poten die eindigen in klauwen of zuignappen. Volwassenen zijn gemiddeld 0,5 millimeter groot, hoewel sommige volwassenen 1,2 millimeter bereiken.
Bovendien is het lichaam bedekt met een chitineuze cuticula die moet worden afgestoten naarmate het organisme groeit, en door een monolaag van platte epidermale cellen. Alle tardigrades hebben een gespierd, nerveus, voortplantings- en spijsverteringsstelsel.
Aan de andere kant is de met vloeistof gevulde lichaamsholte rijk aan vrij zwevende opslagcellen. Dergelijke cellen zorgen voor een efficiënte voeding en gasuitwisseling, zonder dat er circulatie- of ademhalingssystemen nodig zijn.
Waterberen hebben een volledig spijsverteringssysteem dat, afhankelijk van de soort, is aangepast om algen, bacteriën, schimmelcellen of kleine ongewervelde dieren zoals raderdiertjes, nematoden en andere beerdiertjes te consumeren.
Latentiestrategieën: sleutels tot onverwoestbare dieren
Deze soorten hebben ook een speciaal vermogen ontwikkeld dat hen beschermt tegen de effecten van uitdroging: het vermogen om in een cryptobiotische toestand te komen.
Cryptobiose wordt voornamelijk waargenomen bij terrestrische tardigrades. Door het vermogen om cryptobiose binnen te gaan, kunnen tardigrades dus overleven in moeilijke niches waar de omstandigheden niet gunstig zijn.
Een belangrijk feit is dat tardigrades in elke fase van hun levenscyclus cryptobiose kunnen binnendringen. Ook kan de duur van de toestand variëren, afhankelijk van de duur van ongunstige omgevingsomstandigheden.
Er zijn verschillende soorten cryptobiose:
- Anoxibiose, een reactie op gebrek aan voldoende zuurstof,
- Cryobiose, een reactie op vriestemperaturen,
- Osmobiose, een reactie op overmatig zoutgeh alte en de bekendste vorm van cryptobiose,
- Anhydrobiose, een reactie op een gebrek aan vloeibaar water in de omgeving
Hoewel tardigrades microben zijn, kunnen ze gezien hun enorme omvang met het blote oog worden gezien (wanneer ze volwassen en goed ontwikkelde exemplaren zijn).
Hoe slagen ze erin zo bewonderenswaardig te overleven?
Ontegenzeggelijk bestaat er onzekerheid over de factoren die ervoor zorgen dat het organisme blijft overleven terwijl het organisme zich in een rusttoestand bevindt. Het is bekend dat deze wezens veranderingen ondergaan die betrekking hebben op de verglazing van hun interne organen, geassocieerd met de expressie van eiwitten die "intrinsiek ongeordende eiwitten" worden genoemd.
Tot nu toe was bekend dat bepaalde eiwitten een beschermende rol spelen tegen temperatuurstress: heat shock-eiwitten.
Laatste opmerking
Dankzij de verbazingwekkende overlevingskwaliteiten van deze onverwoestbare dieren konden ze ruige en extreme omgevingen bevolken, zoals de poolgebieden en gebieden op grote hoogte. Naast hun persistentie in habitats die "vijandig tegenover het leven" zijn, stelt hun vermogen hen in staat om concurrenten, parasieten en roofdieren te verminderen. Ontsnap ook tijdig aan stressvolle omstandigheden.