Тихоходки отлично переносят смертельную жару. Как они это делают?

Ученые подвергали животных воздействию высоких температур – и отследили, какие механизмы прячутся за живучестью тихоходок.

Учёные из Индийского института науки провели исследование, чтобы понять, откуда у тихоходок их знаменитая «жаропрочность». Эти крошечные восьминогие животные способны переносить сильную жару, радиацию и дефицит кислорода благодаря уникальной устойчивости к экстремальным условиям среды.

В неблагоприятных ситуациях у тихоходок запускается ангидробиоз – обратимый процесс, при котором они теряют почти всю воду из организма, временно останавливают обмен веществ и сворачиваются в плотный сухой комок, похожий на микроскопический бочонок.

Чтобы изучить физику этого защитного состояния, ученые создали специальный вакуумный аппарат для направления теплового потока через тела животных и измерения скорости теплопередачи. 

В ходе экспериментов активных тихоходок и замерших особей в виде «бочонка» помещали в небольшие пробирки и подвергали воздействию температур от +45°C до +85°C в течение одного часа. В процессе нагрева исследователи фиксировали тепловой поток, характеризующийся теплопроводностью, и сравнивали выживаемость обеих групп.

Результаты экспериментов показали, что активные тихоходки погибали при высоких температурах в течение часа даже при минимальных +45°C.

В то же время 90% особей в стадии ангидробиоза успешно перенесли эти условия, а некоторые выжили даже после часового воздействия при +85°C.

Ученые внедрили гены тихоходок в человеческие клетки

Оказалось, что в состоянии высушенного комка животные демонстрируют повышенное тепловое сопротивление. Снижение теплопроводящих свойств защищает внутренние клеточные структуры и предотвращает термические повреждения, что доказывает важную роль не только биохимических, но и чистых физических процессов в защите организма от перегрева.

В дальнейшем ученые планируют определить точные молекулярные механизмы этого феномена и проверить свои наблюдения на других стойких к суровым условиям видах животных.

Полученные данные могут быть использованы при создании новых материалов и технологий для работы в агрессивных средах, включая космос, пустыни, подводную сферу и зоны лесных пожаров.

Источник