På trods af deres lille statur og deres søde kaldenavne - mosgrise, vandbjørne - har den ihærdige tardigrade nogle enorme evner. Tardigrates er velkendt for at være en af de hårdest kendte livsformer og kan overleve tørring, dødbringende stråling og endda rumrummet. Nu kan forskere endelig begynde at drille det genetiske grundlag for tardigrade supermagter.
Relateret indhold
- King of The Mud Dragons
I 2015 antydede en undersøgelse offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences, at nogle af deres supermagter kunne komme fra en anden mærkelig præstation af den mikroskopiske væsen: DNA-tyveri. Forskerne sekventerede et tardigrade-artsgenom og fandt, at omtrent en sjettedel af dets DNA (ca. 6.600 gener) så ud til at komme fra andre organismer, hovedsageligt bakterier. Man troede, at disse sektioner af DNA blev plukket op gennem processen med såkaldte horisontale genoverførsler, som er almindeligt i bakterier og andre mikrober (forskere har først for nylig opdaget, at nogle dyr også kan gøre dette).
”Hvis de kan erhverve DNA fra organismer, der allerede lever i stressede miljøer, kan de muligvis samle nogle af de samme tricks, ” fortalte forsker Thomas Boothby, en postdoktor i Life Sciences ved University of North Carolina, Chapel Hill, til Smithsonian. com i 2015.
Men kun en uge efter, at den blev offentliggjort, stod undersøgelsen over for hård modstand. En anden gruppe tardigrade-forskere hævdede, at meget af det angiveligt "stjålne" DNA sandsynligvis stammede fra forurening af prøverne fra bakterier, der levede ved siden af tardigradene. "Der er ingen måde, biologisk, disse kan være en del af det samme genom, " fortalte genetikeren Mark Blaxter til Ed Yong fra Atlanterhavet i 2015.
Nu er Blaxter og hans team tilbage med en ny analyse af tardigrade-genomet, der er offentliggjort i tidsskriftet PLOS Biology. "Jeg har været fascineret af disse små, elskende dyr i to årtier, " siger Blaxter i en erklæring. "Det er vidunderligt at endelig have deres ægte genomer og begynde at forstå dem."
Denne seneste undersøgelse sammenligner genomerne af to tardigrade-arter: Hypsibius dujardini og Ramazzottius varieornatus. Skønt forskningen antyder nogle af grundene bag tardigrade supermagter, kaster den også lys over, hvor lidt vi ved om dette tilpasningsdygtige kriterium.
Den største supermagt, som forskerne fokuserede på, var, hvordan skabningerne kan tørre ud ad år ad gangen. For det meste af livet betyder udtørring død. Så teamet undersøgte gener, der aktiveres under tørre forhold, og opdagede et sæt proteiner, der ser ud til at udfylde for vand, der går tabt i tardigrade-celler. Ved at tage stedet for de manglende vandmolekyler forhindrer proteinerne cellestrukturerne i at kollapse og giver den lille tardigrade mulighed for at genoplive sig, når vandet vender tilbage.
Den seneste undersøgelse giver også ledetråd i, hvordan tardigrades blev. Forskere har tidligere mistænkt for, at tardigrader kan være tæt forbundet med leddyrs phylum, der inkluderer insekter og edderkopper. Men denne seneste undersøgelse antyder kraftigt, at tardigrader faktisk er tættere beslægtet med nematoder, også kendt som rundorm. Forskerne undersøgte et sæt gener, der bestemmer layoutet af et embryo kaldet "HOX-gener." De fandt, at ligner nematoder, mangler begge arter af tardigrade fem gener i dette sæt.
Hvad angår kontroversen om hvor meget genoverførsel, der virkelig finder sted? Det ser ud til at være mest afgjort nu, rapporterer Tina Hesman Saey fra Science News. "Forfatternes analysemetoder og deres metoder til at få rent DNA er bestemt en forbedring i forhold til vores egne tidligere metoder, " fortæller Bob Goldstein, der overvågede Boothbys forskning i 2015, til Saey.
Men debatten om tardigrades fantastiske supermagter, og hvor de hører hjemme på livets træ, er langt fra afgjort. Er tardigrader tættere forbundet med leddyr eller nematoder? ”Det er stadig et åbent spørgsmål, ” fortæller fylogenetiker Max Telford Saey.
Alligevel håber Blaxter, at hans holds tardigrade genomer fortsat vil hjælpe med at drille ud tardigrades sammenfiltrede forhold såvel som hjælpe med udviklingen af nyttige applikationer til skabernes supermagter. "Dette er bare starten, " siger Blaxter i en erklæring. "Med DNA-planen kan vi nu finde ud af, hvordan tardigrades modstår ekstremer og måske bruger deres specielle proteiner i bioteknologi og medicinske anvendelser."
