دانشمندان سرانجام به راز جان‌سختی خرس آبی پی بردند

دانشمندان سرانجام ترفندی مولکولی را کشف کردند که تاردیگریدها از آن برای ورود به حالت تقریبا شکست‌ناپذیراستفاده می‌کنند و بدین ترتیب از خود دربرابر محیط های بسیار نامساعد ازجمله محیط خلاء و بسیار سرد فضای بیرونی محافظت می‌کند.

تاردیگریدها، موجودات کوچک هشت پا که خوکچه خزه‌ای یا خرس آبی نیز نامیده می‌شوند، در سراسر قاره‌ها وجود دارند. فراوانی آن‌ها تاحدی به خاطر مقاومت بالایشان است: این موجودات در شرایط بسیار سخت به شکل توپ‌های کم‌آب تخریب‌ناپذیری درمی‌آیند. این دگرگونی تاردیگریدها را قادر می‌سازد در دماهای شدید زنده بمانند، اشعه‌های کیهانی را تحمل کنند و حتی پس از شلیک شدن از تفنگ زنده بمانند.

پیش‌ازاین، مکانیسم‌هایی که ازطریق آن تاردیگریدها نوسانات محیطی را تشخیص می‌دهند و سیگنال شروع و پایان دگرگونی را ارسال می‌کنند، تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده بود. اما در مطالعه‌ای که ۱۷ ژانویه در مجله‌ی PLOS One منتشر شد، پژوهشگران اساس مولکولی این مهارت‌های قابل‌توجه بقا را آشکار کردند.

تاردیگریدها که اولین بار در سال ۱۷۷۳ توسط یوهان آگوست ایفرام گوتسه، جانورشناس آلمانی کشف شدند، به دلیل روش راه رفتن متلزلزشان «کُندرو» نامیده شدند. به‌نوشته‌ی لایوساینس، حدود ۱۳۰۰ گونه از این موجودات میکروسکوپی ساکن در آب شناسایی شده‌ است و قدمت آن‌ها به ۶۰۰ میلیون سال پیش بازمی‌گردند؛ یعنی از هر پنج رویداد انقراض بزرگ سیاره جان سالم به در برده‌اند.

راز بقای خرس‌‌های آبی در شرایط بسیار سخت، توانایی تبدیل شدن به حالت بسیار کم‌آب است. در این حالت، پاهای این موجودات جمع می‌شود و بدن قطعه و قطعه و گرد آن‌ها به شکل توپ کوچکی درمی‌آید و ۹۵ درصد از رطوبت خود را از دست می‌دهد.

پژوهشگران برای حل معمای بقای آن‌ها در شرایط سخت، گروهی از گونه‌های مدل تاردیگرید (Hypsibius exemplaris) را درمعرض مجموعه‌ای از شرایط تهدیدکننده زندگی ازقبیل سطوح خطرناک هیدروژن پروکساید، قند، نمک و دمای منفی ۸۰ درجه سانتی‌گراد قرار دادند. دانشمندان با اندازه‌گیری محیط شیمیایی درون سلول‌های تاردیگریدها متوجه شدند این موجودات رادیکال‌های آزادی را تولید می‌کنند که آغازگر رفتن به حالت مقاوم است‌.

رادیکال‌های آزاد که اتم‌های اکسیژن دارای یک الکترون جفت‌نشده اضافی هستند، در جریان مرحله‌ای به نام استرس اکسیداتیو در سلول‌های حیوانی ظاهر می‌شوند. این فرایند در بیشتر حیوانات زیان‌بار است، زیرا رادیکال‌های آزاد با پروتئین‌ها و قطعات دی‌ان‌ای واکنش نشان می‌دهند و جهش‌های مضری ایجاد می‌کنند.

در تاردیگریدها، رادیکال‌های آزاد با اسید آمینه سیستئین واکنش می‌دهند تا این موجودات را وارد حالت تقریبا نابودنشدنی کنند. مهار فرایند اکسیداسیون سیستئین مانع از ورود تاردیگریدها به حالت مقاوم شد. پژوهشگران در مطالعه خود نوشتند: «نشان داده‌ایم که بقای تاردیگریدها به فرایند بازگشت‌پذیر اکسیدشدن اسیدآمینه سیستئین وابسته است که ورود و خروج از حالت‌های بقا را به شیوه‌ای بسیار تنظیم‌شده هماهنگ می‌کند.»

گام‌های بعدی دانشمندان این است که ببینند مکانیسم کشف‌شده تا چه حد در گونه‌های مختلف تاردیگریدها مشترک است.