Til tross for deres bittesmå statur og deres søte kallenavn - mosegris, vannbjørn - har den iherdige tardigrade noen enorme evner. Tardigrates er kjent for å være en av de hardest kjente livsformene, og kan overleve tørking, dødelig stråling og til og med vakuumet i rommet. Nå kan forskere endelig begynne å erte ut det genetiske grunnlaget for tardigrade supermakter.
Relatert innhold
- King of The Mud Dragons
I 2015 antydet en studie publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences, at noen av supermaktene deres kunne komme fra en annen underlig prestasjon av den mikroskopiske skapningen: DNA-tyveri. Forskerne sekvenserte et tardigrade-artsgenom og fant ut at omtrent en sjettedel av DNA-et (rundt 6 600 gener) så ut til å komme fra andre organismer, hovedsakelig bakterier. Disse DNA-delene ble antatt å bli plukket opp gjennom prosessen med såkalte horisontale genoverføringer, som er vanlig i bakterier og andre mikrober (forskere har nylig oppdaget at noen dyr også kan gjøre dette).
"Hvis de kan skaffe DNA fra organismer som allerede lever i belastende miljøer, kan de kanskje hente noen av de samme triksene, " fortalte forsker Thomas Boothby, en postdoktor ved Life Sciences ved University of North Carolina, Chapel Hill, til Smithsonian. com i 2015.
Men bare en uke etter at den ble publisert, møtte studien bratt motstand. En annen gruppe tardigrade-forskere hevdet at mye av det antatt "stjålne" DNA sannsynligvis kom fra forurensning av prøvene fra bakterier som bodde ved siden av tardigradene. "Det er ingen måte, biologisk sett, disse kan være en del av det samme genomet, " sa genetikeren Mark Blaxter til Ed Yong fra Atlanterhavet i 2015.
Nå er Blaxter og teamet hans tilbake med en ny analyse av tardigrade genomet, publisert i tidsskriftet PLOS Biology. "Jeg har vært fascinert av disse bittesmå, elskende dyrene i to tiår, " sier Blaxter i en uttalelse. "Det er fantastisk å endelig ha sitt sanne genom, og å begynne å forstå dem."
Denne siste studien sammenligner genomene til to tardigrade-arter: Hypsibius dujardini og Ramazzottius varieornatus. Selv om forskningen antyder noen av grunnene bak tardigrade supermakter, kaster den også lys over hvor lite vi vet om denne tilpasningsdyktige kritereren.
Den viktigste supermakten forskerne fokuserte på var hvordan skapningene kan tørke ut om år om gangen. For de fleste liv betyr uttørking død. Så teamet undersøkte gener som aktiveres under tørre forhold, og oppdaget et sett med proteiner som ser ut til å fylle ut for vann som er tapt i tardigrade-celler. Ved å ta stedet for de manglende vannmolekylene, forhindrer proteinene cellestrukturene i å kollapse og lar den lille tardigraden gjenopplive seg når vannet kommer tilbake.
Den siste studien gir også ledetråder om hvordan tardigrader ble. Forskere har tidligere mistenkt at tardigrader kan være nært beslektet med leddyrfylen, som inkluderer insekter og edderkopper. Men denne siste studien antyder sterkt at tardigrader faktisk er nærmere beslektet med nematoder, også kjent som rundorm. Forskerne undersøkte et sett gener som bestemmer utformingen av et embryo kalt "HOX-gener." De fant at, i likhet med nematoder, mangler begge arter av tardigrade fem gener gener fra dette settet.
Når det gjelder kontroversen om hvor mye genoverføring som virkelig skjer? Det ser ut til å være mest avgjort nå, melder Tina Hesman Saey fra Science News. "Forfatterenes analysemetoder, og deres metoder for å få rent DNA, er absolutt en forbedring i forhold til våre egne tidligere metoder, " forteller Bob Goldstein, som hadde tilsyn med Boothbys forskning i 2015, til Saey.
Men debatten om tardigrader fantastiske supermakter og hvor de hører hjemme på livets tre er langt fra avgjort. Er tardigrader nærmere beslektet med leddyr eller nematoder? "Det er fremdeles et åpent spørsmål, " sier fylogenetiker Max Telford til Saey.
Likevel håper Blaxter at teamets tardigrade genom vil fortsette å hjelpe med å tisse ut tardigrades sammenfiltrede forhold, samt hjelpe til med å utvikle nyttige applikasjoner for skapningenes supermakter. "Dette er bare starten, " sier Blaxter i en uttalelse. "Med DNA-planen kan vi nå finne ut hvordan tardigrader motstår ekstremer, og kanskje bruke deres spesielle proteiner i bioteknologi og medisinske anvendelser."
