Зимовать вмерзшим в лед, несколько дней провести в чистом спирте, привязанным к космической ракете сделать виток вокруг Земли… На веселую вечеринку это мало похоже. Но некоторые животные настолько особенные, что они не просто выживают в условиях, смертельных для большинство других видов, но и чувствуют себя вполне неплохо.
За миллиард лет эволюционной гонки на Земле появилось несколько невероятно стойких организмов, чьи выдающиеся способности по выживанию однозначно заслуживают внимания. Журналист Videnskab обратился к датским биологам, чтобы узнать, кого из животных они бы выдвинули на звание самого крутого выживальщика нашей природы.
Наши самые верные читатели, возможно, слышали об экстремофилах. Это класс животных, отличающихся «пристрастием» к экстремальным условиям жизни. Но для разнообразия тему этой статьи мы решили сделать несколько шире.
Тихоходки — короли выживания
Тем не менее совсем без экстремофилов нам, конечно, не обойтись. Бесспорные чемпионы мира по выживанию — это микроскопические «водяные медведи» (так их назвал впервые описавший их ученый — прим. перев.), известные также как тихоходки.
«Тихоходки превосходят всех, кто живет у нас на Земле», — констатирует Рейнхард Мёбьерг Кристенсен (Reinhardt Møbjerg Kristensen), заслуженный профессор Государственного музея естествознания.
На самом деле Videnskab уже писала о тихоходках, и даже довольно много (если быть совсем честными, очень много), но ни один список выживальщиков на Земле не был бы полным без них.
Секрет тихоходок в том, что они могут впадать в так называемый ангидробиоз — своего рода спячку, во время которой они высыхают, теряя почти все жидкости (их объем сокращается от 85% до 3% массы тела). В этом состоянии тихоходки могут обходиться практически без кислорода, выдерживать интенсивную радиацию и даже годами оставаться в замороженном состоянии, не умирая.
«Они остаются в замороженном состоянии большую часть жизни, оживают на две-три недели, а потом снова застывают».
Рейнхард Мёбьерг Кристенсен рассказывает, что тихоходок можно найти практически в любой среде — от горных вершин до восьмикилометровых морских глубин. Они есть даже глубоко во льдах гренландского щита. Кроме того, тихоходки — единственное многоклеточное животное, пережившее путешествие снаружи ракеты.
«Ничего более экстремального мы никогда не видели».
Панцири панцирных клещей защищают их почти от всего
Если тихоходки выживают в экстремальные морозы, высыхая, некоторые стойкие клещи из подотряда панцирных решают проблему холода по-другому.
«Панцирные клещи охлаждаются, но предотвращают образование в теле льда, выдерживая в итоге такие же низкие температуры», — рассказывает Мартин Хольмструп (Martin Holmstrup), профессор кафедры биологии в Орхусском университете, где он также входит в научно-исследовательскую группу KlimastressLab.
«Это означает, что жидкости их тел остаются текучими, даже если температура падает гораздо ниже отметки, после которой обычно ожидается образование льда. Льда внутри тела они бы не пережили, но им удается этого избежать, даже если температура снаружи достигает 40 или 50 градусов ниже нуля».
В качестве примера презрения панцирных клещей к смерти можно привести вот этот твит, где английский ученый рассказывает, как обнаружил в пробе земли панцирного клеща (предположительно совершенно сбитого с толку). Он уцелел, после того как дважды пережил вращение в центрифуге со скоростью 3 тысячи оборотов в минуту, был утоплен в спирте и несколько месяцев пробыл в холодильнике.
Одна из их хитростей заключается в том, что панцирные клещи могут втягивать переднюю часть тела в бронированную заднюю — под панцирь, благодаря которому они и получили свое название. А он защищает «почти от всего».
«У панцирных клещей очень толстая усиленная „кутикула" — и к тому же водонепроницаемая», — рассказывает Мартин Хольмструп. Водонепроницаемость позволяет клещам выживать в чрезвычайно сухих условиях в течение длительного времени, не теряя жидкости и не высыхая.
«Они встречаются в некоторых экстремально суровых местах именно потому, что чрезвычайно устойчивы к низким температурам и высыханию», — объясняет Мартин Хольмструп.
Американские пресноводные черепахи задерживают дыхание на несколько месяцев
Вряд ли черепахи — первые животные, которые приходят вам на ум, когда речь заходит о несгибаемых упрямцах. Однако два вида пресноводных черепах вполне могут претендовать на это звание.
«Среди позвоночных (то есть всех животных, у которых есть позвоночник, включая людей) такие черепахи — один из самых крепких орешков», — рассказывает Тобиас Ванг (Tobias Wang), профессор кафедры биологии Орхусского университета.
«Они зимуют подо льдом в североамериканских озерах и все это время живут без доступа к кислороду и противостоят очень сильному закислению», — рассказывает Тобиас Ванг.
Когда в организм не поступает свежий кислород, как у людей, так и у черепах сильно повышается уровень молочной кислоты, что за несколько месяцев гарантированно приводит к смерти. Но американские пресноводные черепахи нашли решение.
«В роли буфера для кислоты выступает панцирь, который сдерживает изменения кислотно-щелочного баланса», — объясняет Тобиас Ванг.
Однако ни американские пресноводные черепахи, ни тихоходки не займут первое место в соревновании по задержке дыхания.
Лорициферы проводят без кислорода вообще всю жизнь
Проводить месяцы без кислорода — это одно, а вот всю жизнь — совсем другое.
Лорициферы — микроскопические морские существа, обитающие в песке на морском дне по всему миру, в том числе и на глубинах до восьми километров под поверхностью моря.
В Средиземном море к югу от Крита есть подводное озеро жидкой соли под названием «Резервуар Аталанта». Это абсолютно бескислородная среда, где, вопреки ожиданиям, обнаружилось три вида лорициферов с очень необычной способностью.
Эти лорициферы — единственные известные сейчас многоклеточные, которые приспособились к жизни совершенно без кислорода. Даже морские обитатели, такие как рыбы, нуждаются в кислороде, который они получают из воды.
«Казалось бы, это должно быть невозможно», — рассуждает Рейнхард Мёбьерг Кристенсен и объясняет, что эти лорициферы нашли замену особым компонентам клеток — митохондриям, которые отвечают за поглощение кислорода.
«Эти лорициферы заменили митохондрии водородными бактериями, которые они поглощают и с их помощью дышат там, где совсем нет кислорода».
Наука и по сей день знает очень мало о лорициферах и их сложной биологии, а бескислородные варианты, которые относительно быстро возникли на эволюционной схеме Земли, и вовсе бросают вызов нашим представлениям о том, как развиваются животные.
«Просто поразительно, как все быстро случилось. Не прошло и 70 миллионов лет, как возникло Средиземное море, так что предположение, что для эволюции нужны сотни миллионов лет, под сомнением… Она может происходить гораздо быстрее», — говорит Рейнхард Мёбьерг Кристенсен.
Природа, конечно, намного разнообразнее, чем мы можем отразить в короткой статье. Она породила на свет гораздо больше крутых выживальщиков, чем мы перечислили здесь. Кроме того, не стоит считать этот список рейтингом — мы просто назвали несколько интересных животных с уникальными способностями.