Winzige, aber zähe Tardigraden sind nicht so unzerstörbar wie bisher angenommen.
Diese Mikrotiere, die sowohl in Süß- als auch in Salzwasser leben, sind berühmt für ihre Fähigkeit, Extreme zu überleben, die andere Organismen töten würden. Neue Forschungen haben jedoch ergeben, dass die Kreaturen unter Hitze schnell welken. Wassertemperaturen von 37,8 Grad Celsius können Tardigraden in nur einem Tag töten. Wenn die globalen Temperaturen steigen, könnte dies für diese Tiere zu einem Problem werden, sagten die Autoren der neuen Studie.
"Tardigraden sind definitiv nicht der fast unzerstörbare Organismus, wie er auf so vielen populärwissenschaftlichen Websites beworben wird", sagte Ricardo C. Neves, Postdoktorand für Biologie an der Universität Kopenhagen, der das neue Papier über Tardigrade-Zähigkeit mitverfasst hat, das im Januar veröffentlicht wurde 9 in der Zeitschrift Scientific Reports.
Die Grenzen der Tardigraden
Tardigraden sind unter Wissenschaftsbegeisterten wegen ihres seltsam entzückenden Aussehens sehr beliebt. Sie haben pralle Körper und vier Sätze stumpfer Beine. Diese Niedlichkeit hat Tardigraden die Spitznamen "Wasserbären" und "Moosferkel" eingebracht. Die meisten Arten sind weniger als 0,5 Millimeter lang.
Sie sind auch Überlebende. Tardigraden können damit umgehen, gefroren, ausgetrocknet, sauerstoffarm und mit Strahlung bestrahlt zu werden - sie haben sogar Reisen in das Vakuum des Weltraums überlebt. Die Critters tun dies, indem sie in einen sogenannten "Tun" -Zustand wechseln. Sie ziehen ihre Gliedmaßen ein und ziehen ihren Körper zusammen, unterbrechen ihren Stoffwechsel und treten im Wesentlichen in einen Zustand suspendierter Animation ein. Möglicherweise gibt es gerade Tardigraden in diesem Zustand auf dem Mond, nachdem eine Bruchlandung durch eine israelische Mondsonde wahrscheinlich einige Exemplare zerstreut hat.
Frühere Untersuchungen ergaben, dass Tardigraden sogar überleben könnten, wenn sie eine Stunde lang bei bis zu 151 ° C gekocht würden, sagte Neves gegenüber Live Science. Aber niemand hatte untersucht, wie Tardigraden länger mit Hitze umgehen. Das wollten Neves und seine Kollegen.
Ihre Methoden waren einfach. Das Forscherteam legte Tardigraden der Süßwasserarten frei Ramazzottius varieornatus auf Temperaturen von bis zu 40 ° C in Schritten von 2, 24 oder 48 Stunden. Die Tardigraden befanden sich entweder in einem aktiven oder in einem abgestimmten Zustand. Die Forscher testeten auch das Überleben der Kreaturen, wenn der Temperaturanstieg eher allmählich als unmittelbar erfolgte, und setzten einige der Tardigraden Akklimatisierungsperioden von 2 Stunden bei 30 ° C und dann 2 Stunden bei 35 ° C aus.
Das Ergebnis? Zu lange in der Hitze war nicht gut für Tardigrade Gesundheit und Glück. Nach 48 Stunden bei 104 F starben alle Tardigraden im aktiven Zustand. Bei 37 ° C starben etwa 46% der aktiven Tardigraden innerhalb von 48 Stunden. Die Akklimatisation half jedoch. Aktive Tardigraden, die die Akklimatisierungsschritte durchliefen, hatten nach 48 Stunden eine Überlebensrate von 72%, was bedeutet, dass nur 28% starben.
Aufheizen
Anhand eines Benchmarks von 50% Sterblichkeitsrate stellten die Forscher fest, dass es 48 Stunden bei 37,1 ° C dauert, um die Hälfte der aktiven Tardigraden abzutöten, die sich nicht an Hitze gewöhnt haben. Die Akklimatisation erhöhte die Temperatur, die erforderlich war, um die Hälfte der aktiven Tardigraden abzutöten, auf 37,6 ° C.
Tardigraden im Tun-Zustand schnitten etwas besser ab und tolerierten höhere Temperaturen. Es dauerte eine Erwärmung auf 82,7 ° C, um die Hälfte der Tardigraden im Tun-Zustand innerhalb von 1 Stunde abzutöten. Eine längere Einwirkzeit verringerte jedoch die für die Letalität erforderliche Temperatur. Bei 24-stündiger Exposition reichten 63,1 ° C (145,6 ° F) aus, um die Hälfte der Tardigraden im Tun-Zustand abzutöten.
"Am Ende unserer Studie waren wir ziemlich überrascht, unsere Ergebnisse zu sehen, da wir erwarteten, dass die Tardigraden - sowohl in ihrem aktiven als auch in ihrem ausgetrockneten Zustand - höhere Temperaturen überleben würden, was eindeutig nicht der Fall war", sagte Neves. "Wir hatten ihre Achillesferse gefunden."
Diese Achillesferse ist beunruhigend, sagte Neves, weil sie den Glauben untergräbt, dass Tardigraden alles überleben werden, selbst in der Nähe befindliche Supernovae oder lebenszerstörende Asteroideneinschläge.
"Die Tatsache, dass die mittlere tödliche Temperatur für aktive Ramazzottius varieornatus ist unserer Meinung nach ziemlich besorgniserregend ", schrieb Neves in einer E-Mail an Live Science.
Die Zukunft der Tardigraden sei jedoch noch ungewiss, fügte er hinzu. Die Laborexperimente zeigten, dass die Tiere in der Lage sind, sich an Temperaturerhöhungen zu gewöhnen, so dass die Erwärmungsrate und die Anpassungsfähigkeit der Tardigraden wahrscheinlich über ihr Schicksal entscheiden werden. Eine andere Frage, sagte Neves, ist, wie gut marine Tardigraden, nicht nur Süßwasserarten, auf heißere Gewässer reagieren, wenn sich der Globus erwärmt.
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Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um den Temperaturbereich zu verdeutlichen, in dem Tardigraden nicht überleben können.
