Spiegare come Tardigrades riesce a sopravvivere in condizioni estreme

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I tardigradi sono abbastanza bravi ad adattarsi a circostanze ambientali difficili. In passato, Ralph Schill, professore all’Istituto di biomateriali e sistemi biomolecolari dell’Università di Stoccarda, ha dimostrato che i tardigradi essiccati potrebbero rimanere illesi per diversi anni senza ingerire acqua.

(Foto: Wikimedia Commons)

Il Journal of Zoology ha riportato la ricerca e la metodologia utilizzate da Schill e dai suoi collaboratori.

Capire i tardigradi

In precedenza non era noto se maturassero più rapidamente o lentamente allo stato congelato o se l’invecchiamento si interrompesse del tutto. Ma l’enigma ora è chiaro: i tardigradi che sono stati congelati non invecchiano.

I tardigradi a volte indicati come orsi d’acqua, sono nematodi. C’è solo una somiglianza tra loro e gli orsi nel loro cammino. I tardigradi, lunghi solo un millimetro, si sono completamente evoluti per adattarsi a circostanze climatiche che cambiano rapidamente e possono seccarsi a temperature torride e congelare a temperature gelide. Schill sostiene: “Non muoiono, vanno in un sonno profondo.

Una proteina nota come Dsup (per la proteina di soppressione del danno), che è unica per i tardigradi, è stata scoperta in precedenti indagini. Curiosamente, quando testato in queste cellule, Dsup può schermare le cellule umane dai raggi X, ma non è stato capito come Dsup ottenga questo straordinario risultato. Gli scienziati dell’UC San Diego hanno scoperto attraverso un’indagine scientifica che Dsup interagisce con la cromatina, il tipo di DNA che si trova all’interno delle cellule. Dsup difende le cellule dopo che si è attaccata alla cromatina creando una nuvola schermante che ripara il DNA dai radicali idrossilici creati dai raggi X.

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Andare agli estremi

(Foto: Foto di Goldstein Lab – Tardigrades tramite Wikimedia Commons sotto la licenza generica Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0)

Diversi tipi di stress possono derivare dal congelamento o dall’essiccamento di un organismo cellulare. Tuttavia, i tardigradi non sono influenzati né dal caldo né dal freddo estremi. Non mostrano più alcun segnale di vita riconoscibile. Chiede anche cosa succede agli orologi interni degli animali durante il riposo e se invecchiano.

Ralph Schill e il suo team hanno fornito un rimedio all’enigma dell’invecchiamento per i tardigradi secchi, che trascorrono diversi anni nel loro ambiente in attesa della prossima pioggia. La principessa in una favola dei fratelli Grimm sviene e dorme bene. Cento anni dopo, viene baciata da un principe e, quando si sveglia, ha ancora la stessa bellezza giovanile. Questa teoria viene talvolta definita l’ipotesi della “Bella Addormentata” poiché vale per i tardigradi allo stato secco (modello “La Bella Addormentata”).

Secondo Schill, l’orologio interno si ferma durante l’inattività e si riavvia solo quando l’organismo viene rianimato. Pertanto, i tardigradi possono sopravvivere per diversi anni o addirittura decenni, in genere avendo una vita breve di pochi mesi senza riposo.

Hai bisogno di più studio

Non era ancora stato determinato se ciò valesse anche per gli animali congelati. Maturano più velocemente o più lentamente degli animali essiccati o l’invecchiamento si ferma del tutto?

Schill e i suoi colleghi hanno eseguito diversi test in cui hanno congelato più di 500 tardigradi a -30 °C, li hanno scongelati di nuovo, li hanno numerati, nutriti e poi congelati ancora una volta per indagare su questo. Fino alla morte di tutti gli animali, questo è stato ripetuto. I gruppi di controllo sono stati mantenuti contemporaneamente a una temperatura ambiente costante. Il confronto con i gruppi di controllo ha indicato una durata di vita sostanzialmente uguale quando è stato escluso il tempo trascorso nello stato congelato. Schill dice: “I tardigradi fermano così i loro orologi interni come la Bella Addormentata anche nel ghiaccio.

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