Почти бессмертные существа помогут человечеству покорить глубокий космос

Тихоходки — удивительные микроскопические существа. Они могут жить практически везде, даже в открытом космосе. Эти похожие на мармеладных мишек малютки спокойно выдерживают колебание температуры от -270 °С до +150 °С. Их не пугает ни космическая радиация, ни давление в 6000 атмосфер (в шесть раз больше, чем на дне Марианской впадины), ни полное обезвоживание.

Хранители полезных генов

При неблагоприятных условиях микромишки впадают в криптобиоз, особое состояние спячки, при котором полностью останавливается метаболизм в организме. В таком виде тихоходки могут находиться десятилетия, ожидая, когда окружающая среда станет более приемлемой для жизни. И надо сказать, практически всегда дожидаются.



Некоторые ученые полагают, что обнаружение генов, благодаря которым тихоходки так устойчивы, особенно к сильной радиации, может принести много пользы — от лечения рака до покорения космоса.

И, вероятно, мы сейчас ближе, чем когда-либо, к разгадке секретов тихоходок. Китайские ученые нашли новый вид этих существ, у которых в ДНК есть гены, активирующиеся под воздействием радиации. Они буквально чинят генокод от повреждений, полученных от радиоактивного облучения. Поэтому исследователи считают, что такое открытие может помочь создать лучшую защиту для космонавтов во время долгих полетов.

Около шести лет назад в китайской провинции Хэнань ученые обнаружили новый вид тихоходок. Названные Hypsibius henanensis (в честь места открытия), эти существа спокойно выдерживали дозы радиации, в десятки раз превышающие таковые для человека. Научная статья, размещенная 25 октября 2024 года в журнале Science, рассказывает, что радиационная бомбардировка пробудила у тихоходок 2801 ген. Обнаруженные фрагменты ДНК были связаны с восстановлением генокода, иммунными реакциями, гормональным обменом и клеточным делением.

Ничего их не берет

Ген, ставший наиболее активным, китайские ученые назвали DODA1.


— молекулярный биолог Линцян Чжан (Пекинский институт бионики) в интервью Nature News.

Тихоходки, также называемые водяными медведями или моховыми свинками, привлекли внимание ученых своим удивительным умением выживать. В 2007 году они стали первыми животными, которые пережили пребывание в открытом космосе. Это случилось, когда российский беспилотный аппарат доставил около 3000 тихоходок на орбиту Земли для европейского эксперимента. Тихоходки провели там 10 дней в условиях жесткого космического вакуума. После этого 68% из них остались живыми и смогли дать здоровое потомство.



Аналогичный эксперимент был проведен в 2011 году во время последней миссии шаттла NASA «Индевор», где тихоходки снова показали свою выносливость.

Несколько тысяч малюток оказались на Луне после крушения израильского космического корабля «Берешит». Сейчас микроорганизмы, скорее всего, лежат в глубоком криобиозе где-то в лунном грунте. Эксперты уверены, что ничего страшного не случилось, так как у тихоходок вряд ли получится колонизировать естественный спутник Земли по причине полного отсутствия воды и воздуха.

В 2021 году тихоходок отправили на Международную космическую станцию для длительного изучения их генов и способности выживать в экстремальных условиях.

«Лайфхаки» от микромишек

— Томас Бутби, доцент кафедры молекулярной биологии, университет штата Вайоминг (США).

Как уже было сказано, в предыдущих исследованиях ученые увидели, что, попадая в суровые условия, тихоходки резко снижают свой метаболизм. Их организм теряет большую часть воды, из-за чего микромедведи уменьшаются в размерах больше чем вдвое.



Надо сказать, что выход из криптобиоза происходит практически мгновенно. К примеру, тихоходки, которые вернулись из космоса, восстановились и перешли к привычному образу жизни менее чем за 30 минут после того, как получили доступ к воде.

Несмотря на простейший организм, тихоходки имеют массу уникальных способностей, не считая невероятной сопротивляемости к радиации и способности жить в открытом космосе. К примеру, чтобы защитить свои клетки в экстремальных условиях, тихоходки выделяют особый сахар — трегалозу. Она работает как защитная пленка, предотвращая разрушение клеток при обезвоживании.

Некоторые виды тихоходок обладают естественной флуоресценцией. Так проявляется защита от смертельного для всего живого ультрафиолетового излучения.

Тихоходки могут «впитывать» чужие гены. Ученые выяснили, что до 17% генома микромедведей заимствованы у других организмов, таких как бактерии, грибы и вирусы. Это явление называется горизонтальным переносом генов и помогает им адаптироваться к экстремальной среде.