Hvordan tardigrader overlever frostgrader

Tardigrader er fremragende til at tilpasse sig barske miljøforhold. Tilbage i 2019 beviste Ralph Schill, professor ved Institute of Biomaterials and Biomolecular Systems ved University of Stuttgart, at anhydrobiotiske (tørrede) tardigrader kan overleve ubeskadiget i mange år uden at absorbere vand. Hvorvidt de ældes hurtigere eller langsommere i en frossen tilstand, eller om aldring overhovedet stopper, var tidligere uklart. Men mysteriet er nu løst:Frosne tardigrader ældes ikke.

Tardigrades, også kaldet vandbjørne, tilhører familien af ​​nematoder. Deres gang minder om en bjørns, men det er den eneste lighed. Tardigraderne, som er knap en millimeter store, har formået at tilpasse sig perfekt til hurtigt skiftende miljøforhold i løbet af evolutionen og kan tørre ud i ekstrem varme og fryse under kolde forhold. "De dør ikke, de falder i en dyb søvn," forklarer Schill.

Tornerosehypotesen

For en celleorganisme forårsager frysning eller udtørring forskellige former for stress. Men tardigrader kan overleve både varme og kulde lige uskadt. De viser ikke længere nogen tydelige tegn på liv. Og dette rejser spørgsmålet om, hvad der sker med dyrenes indre ur, og om de ældes i denne hviletilstand.

For tørrede tardigrader, som venter mange år i deres habitat på den næste regn, besvarede Ralph Schill og hans team spørgsmålet om aldring for flere år siden. I et eventyr af brødrene Grimm falder prinsessen i en dyb søvn. Da en prins kysser hende 100 år senere, vågner hun og ser stadig lige så ung og smuk ud som før. Det er det samme med tardigrader i tørret tilstand, og derfor kaldes dette også "Sleeping Beauty"-hypotesen ("Sleeping Beauty"-modellen).

"I inaktive perioder stopper det interne ur og begynder først at køre igen, når organismen er genaktiveret," forklarer Schill. "Så tardigrader, som normalt kun lever i et par måneder uden hvileperioder, kan leve i mange år eller endda årtier."

Indtil nu var det stadig uklart, om det også gælder for frosne dyr. Ældres de hurtigere eller langsommere end de tørrede dyr, eller går ældningen også i stå?

Aldningsprocessen stopper, selv når den er frossen

For at udforske dette gennemførte Schill og hans team adskillige eksperimenter, hvor de i alt frøs mere end 500 tardigrader ved -30 °C, optøede dem igen, talte dem, fodrede dem og frøs dem igen. Dette blev gentaget, indtil alle dyrene døde. Samtidig blev kontrolgrupper holdt ved konstant stuetemperatur. Eksklusive tiden i frossen tilstand viste sammenligningen med kontrolgrupperne en næsten identisk levetid. "Så selv i is stopper tardigrader deres indre ure som Tornerose," konkluderer Schill.

Schill og hans kolleger offentliggjorde deres resultater og tilgang i Journal of Zoology .