Бессмертные из лужи: как крошечные существа обманули эволюцию

Каждый из нас видел засохшую лужу. Сплошная пыль и ни капли воды.

Казалось бы, здесь нет места жизни. Но если взять щепотку этой пыли, добавить воды и рассмотреть под микроскопом, можно стать свидетелем настоящего чуда. Спустя считанные минуты крошечные существа, похожие на гусениц с колесом на голове, начинают шевелиться.

Они — бделоидные коловратки, одни из самых живучих созданий на Земле, которые не только пережили миллионы лет без полового размножения, но и научились воскресать.

Один в поле воин: почему им не нужно половое размножение

В природе большинство видов нуждается в самцах и самках для размножения. Бделоидные коловратки решили, что это слишком сложно. Они отказались от полового размножения 50-80 миллионов лет назад, и с тех пор все особи этого вида — самки. Они размножаются партеногенезом, то есть создают своих клонов без участия партнёра.

На первый взгляд, это кажется эволюционным тупиком. Отсутствие полового размножения лишает вид генетического разнообразия, что делает его уязвимым перед болезнями и изменениями в окружающей среде. Однако бделоидные коловратки нашли свой уникальный способ выживания.

Наука о воскрешении: как вернуться к жизни после смерти

Их главная суперспособность называется ангидробиоз. Это состояние, при котором организм полностью обезвоживается и впадает в «спячку», которая может длиться невероятно долго.

Когда лужа высыхает, коловратка сжимается в микроскопический, похожий на пылинку шарик. В таком виде она может путешествовать по ветру, выдерживать космический вакуум, экстремальные температуры (от -270°C до +100°C) и даже высокие дозы радиации. В 2021 году учёные в Якутии обнаружили в образцах вечной мерзлоты, взятых на глубине более трёх метров, живую коловратку. Она ожила после 24 тысяч лет в замороженном состоянии. Это один из немногих известных случаев, когда многоклеточное животное вернулось к нормальной жизни после десятков тысяч лет анабиоза.

Секрет неуязвимости: суперспособность к ремонту

Как же им это удаётся? Главный секрет кроется в их уникальной системе восстановления ДНК.

Радиация и высыхание вызывают разрывы в цепочках ДНК, что смертельно для большинства живых организмов. Но бделоидные коловратки могут восстанавливать свою ДНК-матрицу, сшивая разорванные цепочки. Это позволяет им быстро «чинить» себя после того, как они возвращаются к жизни.

Более того, в процессе восстановления они могут встраивать в свою ДНК фрагменты чужой ДНК, которую «подбирают» из окружающей среды, включая гены съеденных организмов — от бактерий и грибов до растений и животных. Этот процесс называется горизонтальным переносом генов. Благодаря ему коловратки заимствуют полезные свойства у других организмов, что и позволило им выжить без полового размножения. Примечательно, что недавние исследования российских учёных поставили под сомнение полное отсутствие полового размножения, обнаружив генетические маркеры, которые указывают на возможное наличие этого процесса в их эволюционной истории.

Что может дать изучение коловраток

Бделоидная коловратка — не просто биологическая диковинка. Изучение её удивительных способностей может иметь огромные последствия для науки. Понимание механизмов её выживания может помочь нам в разработке технологий для:

• Криоконсервации органов для трансплантации.
• Создания сверхустойчивых лекарств и материалов.
• Защиты от радиации во время будущих длительных космических полётов.