В этой статье мы расскажем, как выглядят тихоходки, где обитают, чем питаются и почему их называют практически бессмертными. Ответы на эти и другие вопросы поможет найти кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры зоологии беспозвоночных СпбГУ, старший научный сотрудник лаборатории морских исследований зоологического института РАН Денис Туманов. Он изучает тихоходок уже несколько лет и открыл более 20 новых видов.
Что за существо тихоходка
Тихоходки (Tardigrada) — крошечные беспозвоночные длиной от 0,1 до 1,2 мм. Насчитывается около 1,5 тысяч видов этих существ.
Первые описания организмов сделаны в 1773 году немецким ученым Иоганном Геце. Он назвал существо «маленький водяной медведь» из-за внешнего сходства с хищником. Наименование «тихоходка» же происходит от итальянского il Tardigrado, что означает «медленно двигающийся». Так их окрестил итальянский натуралист Ладзаро Спалланцани в 1776 году. Однако первое научное описание с присвоением видового названия (Macrobiotus hufelandii) сделал в 1834 году немецкий ученый Сигизмунд Щульце.
«Тихоходки — микроскопические организмы, их длина редко превышает миллиметр. Основная масса имеет длину около полумиллиметра. В разное время их причисляли к ракообразным, клещам, личинкам насекомых. Сейчас тихоходки входят в кладу, к которой относятся еще членистоногие и онихофоры», — говорит Денис Туманов.
Как в других странах называют тихоходку
Тихоходка известна по всему миру, но в разных странах ее называют по-разному. Делимся примерами.
| Страна | Название |
| Англия | Водяной медведь, моховой поросенок |
| Германия | Маленький медведь, водяной медведь |
| Франция | Водяной медвежонок |
| Япония | Кумамуши или медвежьи букашки |
| Италия | Маленький водяной медведь |
| Испания | Водяной медведь |
Строение и анатомия тихоходки
Тело тихоходки состоит из четырех сегментов, каждый из которых имеет пару ножек с крошечными коготками или другими прикрепительными структурами. Они помогают ей цепляться за поверхность при движении. Также есть головной отдел с парой глаз. Организмы покрыты плотной кутикулой, защищающей их от внешней среды. У них нет органов дыхания и кровообращения — кислород поступает через поверхность тела.
Пищеварительная система выглядит как неветвящаяся трубка без дополнительных органов. В ротовом аппарате находятся острые «стилеты», которые помогают прокалывать оболочку мхов, водорослей или мелких организмов — ими питаются тихоходки. Половая железа располагается над кишечником.
Нервная система представлена довольно крупным ганглием в головном отделе и четырьмя туловищными ганглиями — по одному в каждом сегменте тела. Все они соединены между собой продольными связками, образуя брюшную нервную цепочку.
«По строению тихоходка напоминает воздушный шар. У нее нет толстых мышечных слоев. Каждая мышца — отдельная тонкая клетка. В остальном она заполнена полостной жидкостью, в которой плавают запасающие клетки. Они хранят питательные вещества», — объясняет Денис Туманов.
Где обитает тихоходка
Они встречаются в самых разных уголках планеты: от влажных мхов и лишайников до антарктических льдов. Их можно найти на дне океана и в горных высотах.
«Тихоходки — это водные организмы и живут везде, где есть вода. В морях, океанах и любых пресноводных водоемах. В воде они активны, а если она пересыхает, тихоходки высыхают вместе с ней», — поясняет Денис Туманов.
Особенности репродукции и размножения тихоходки
Тихоходки размножаются половым и бесполым путем. Есть несколько ключевых особенностей процесса.
- Некоторые виды откладывают яйца, которые затем оплодотворяются самцами. Из яйца выходит уже сформированная особь.
- Яйца тихоходок могут переносить высыхание и замораживание.
- Самки некоторых видов откладывают яйца в сбрасываемую при линьке шкурку. Развитие происходит внутри этого покрова.
- Есть виды, способные к партеногенезу — развитию эмбрионов без оплодотворения.
«При партеногенезе самки откладывают яйца, и из яиц появляются опять самки. Но то, что мы не видели самцов, еще не значит, что их нет. Существует классический пример.
В Японии культивировали определенный вид тихоходок. Потомки одной самки откладывали яйца, из них выводились другие особи женского пола. Это происходило в стерильных условиях на протяжении нескольких лет, а потом вдруг из некоторых яиц появились самцы. Потом они также внезапно исчезли и появлялись опять только самки. Чем это регулируется и как работает — совершенно непонятно», — говорит Денис Туманов.
Чем питается это существо
Тихоходки питаются водорослями, бактериями, грибками, а некоторые виды охотятся на нематод и других мелких беспозвоночных. Их ротовой аппарат оснащен острыми стилетами, которыми они прокалывают покровы жертвы и высасывают содержимое.
«Рацион тихоходок — тоже довольно большая загадка. Панцирные тихоходки, к примеру, питаются клетками мха. Некоторые виды могут питаться микроорганизмами. Есть предположение, что некоторые «водяные медведи» способны съесть все, что поместится в рот. Они прекрасно питаются водорослями и заглатывают их целиком. При этом многие тихоходки, которые считались растительноядными, впоследствии оказывались всеядными», — отмечает эксперт.
Сколько тихоходка может прожить без еды
В нормальных условиях тихоходка может прожить без пищи до нескольких недель. Однако при высыхании она впадает в криптобиоз, уменьшая активность жизненных процессов до минимума. При этом метаболизм практически останавливается. В таком состоянии она способна выживать годами без пищи и воды. Зафиксированы случаи, когда тихоходки оживали после 15-летнего высыхания и 30-летнего замерзания.
В активном состоянии тихоходки живут около полутора — двух месяцев. Задокументирован и рекордсмен по продолжительности жизни — одна из особей прожила под наблюдением 517 дней.
Почему говорят, что тихоходка — существо, которое невозможно убить
Тихоходки обладают уникальной способностью входить в криптобиоз. В этом состоянии они переживают температуры от –271 °C до +150 °C. Выдерживают дозы радиации, в тысячи раз превышающие смертельные для человека. Устойчивы к химическим воздействиям — переживают влияние кислот и ядов.
Могут выживать в открытом космосе, а еще сохраняют жизнеспособность при полном высыхании, когда теряют 97% влаги, и высоком давлении.
«Криптобиоз — это состояние обратимой остановки жизнедеятельности. Есть несколько вариантов криптобиоза. К примеру, тихоходки образовывают цисты. Для этого они несколько раз линяют и остаются внутри плотной линочной шкурки. Формируется некий „саркофаг“, внутри которого существо пережидает неблагоприятные условия.
Если возникает недостаток кислорода, тихоходка впадает в аноксибиоз. При этом она еще больше надувается, и у нее останавливается метаболизм. Когда кислорода вновь достаточно, она возвращается к привычному состоянию.
Другой популярный вариант — ангидробиоз — состояние высыхания. Он характерен для тихоходок, живущих на подверженной высыханию суше. Это, к примеру, обитатели мхов, лишайников или лиственного опада. Ученым удавалось оживить тихоходок, просуществовавших в высохшем состоянии 15 лет», — рассказал Денис Туманов.
Постоянно живущие во влажной среде тихоходки, например, морские или из тропиков, не способны к криптобиозу. У них нет ни повышенной устойчивости, ни способности к высыханию.
«Живучи тихоходки только в высохшем состоянии. В активной фазе это очень нежные существа, которые не только очень легко убить, они, к сожалению, очень легко умирают сами», — обращает внимание Денис Туманов.
Способность тихоходок к выживанию интригует ученых по всему миру. Организмы способны вырабатывать белки, защищающие ДНК от повреждений и снижающие воздействие экстремальных температур. Однако детали этих процессов остаются загадкой.
Интересные факты о тихоходках
Тихоходки — одни из самых загадочных форм жизни на планете. Их изучение помогает разрабатывать новые технологии в области биологии, медицины и даже космонавтики. Возможно, именно эти организмы когда-нибудь помогут человечеству освоить другие планеты. Вот несколько фактов, которые вас удивят.
- В 2007 году тихоходки побывали на орбите Земли и выдержали вакуум и радиацию.
- Эти существа появились на Земле более 500 миллионов лет назад.
- В 2016 году японские ученые оживили тихоходок, находившихся в замороженном состоянии более 30 лет.
- Выдерживают радиацию до 10 000 грэй. Смертельной для человека может стать доза в 3-5 грэй.
- В засушливых условиях они впадают в ангидробиоз — состояние, в котором жизненные процессы почти останавливаются.
- Их способность к выживанию может помочь при разработке новых медицинских технологий, в том числе для лечения онкологии.
- Тихоходки часто становятся героями фильмов и мультфильмов. Их можно увидеть в картинах «Человек-муравей» и «Человек-муравей и Оса» от Marvel, мультсериалах «Южный парк», «Гриффины» и других картинах.
