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Wie überlebt der kleine Wasserbär im Weltraum?

Der bescheidene Tardigrade, auch als "Wasserbär" oder "Moosferkel" bekannt, ist ein aquatisches achtbeiniges Tier, das normalerweise nicht länger als einen Millimeter wird. Die meisten Tardigraden (es gibt mehr als 1.000 identifizierte Arten) haben eine ziemlich bescheidene Existenz, leben ihre Tage auf einem feuchten Moosstück oder im Sediment am Grund eines Sees und ernähren sich von Bakterien oder Pflanzen.

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Einige Tardigraden leben jedoch auf der wilden Seite. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die winzigen Kreaturen in kochenden heißen Quellen überleben und auf Himalaya-Berggipfeln unter Eisschichten begraben sind. Experimente haben gezeigt, dass sie ein Gefrieren bei -328 Grad Fahrenheit oder ein Erhitzen auf über 300 Grad Fahrenheit überleben, einem Druck standhalten können, der 6000-mal so hoch ist wie der der Atmosphäre, und Strahlungsdosen überleben können, die tausende Male so stark sind wie was wäre für einen Menschen tödlich.

Im Jahr 2007 hat eine Gruppe europäischer Forscher die Widerstandsfähigkeit dieses außergewöhnlichen Tieres noch weiter gesteigert und eine Probe dehydrierter Tardigraden 10 Tage lang dem Vakuum und der Sonnenstrahlung des Weltraums ausgesetzt. Als die Exemplare auf die Erde zurückgebracht und rehydriert wurden, überlebten 68 Prozent der vor Strahlung geschützten Exemplare, und sogar eine Handvoll derjenigen ohne Strahlenschutz erwachte zum Leben und brachte lebensfähige Nachkommen hervor.

Wie überleben die kleinen Tardigraden eine so raue Umgebung? Obwohl der Amateur-Tardigraden-Enthusiast Mike Shaw kürzlich Wellen schlug, indem er postulierte, dass die Tiere für das Überleben im Weltraum gerüstet sein könnten, weil sie ursprünglich von anderen Planeten stammten, sind sich Wissenschaftler sicher, dass die Kreaturen hier auf der Erde ihre ungewöhnliche Zähigkeit entwickelt haben.

Ein Tardigrade rollt sich zu einem ausgetrockneten Bottich zusammen und lässt ihn jahrelang ohne Wasser überleben. Ein Tardigrade rollt sich zu einem ausgetrockneten Bottich zusammen und lässt ihn jahrelang ohne Wasser überleben. (Foto über Wikimedia Commons / Goldstein Lab)

Es stellt sich heraus, dass die Anpassung, die es Tardigraden ermöglicht, diese schwierigen Bedingungen zu überstehen, ihre Fähigkeit ist, in einen dehydrierten Zustand einzutreten, der dem Tod sehr ähnlich ist. Bei Umweltbelastungen rollt sich ein Tardigrade zu einem trockenen, leblosen Ball zusammen, dem so genannten Thunfisch, und reduziert seine Stoffwechselaktivität auf 0, 01 Prozent des normalen Niveaus. Zu diesem Zweck produzieren Tardigraden Trehalose, einen speziellen Schutzzucker, der ein gelartiges Medium bildet, das die Organellen und Membranen, aus denen die Zellen des Tieres bestehen, suspendiert und konserviert.

Ein Tardigrade kann Jahrzehnte oder sogar länger überleben. Sobald der Körper in Wasser getaucht ist, kehrt er innerhalb weniger Stunden in einen normalen Stoffwechselzustand zurück. Berichten zufolge wurde eine Gruppe von dehydrierten Tardigraden aus einer Museumsprobe von getrocknetem Moos entnommen, das mehr als 100 Jahre alt war und wieder zum Leben erweckt wurde. Je länger eine Tardigrade in einem dehydrierten Zustand andauert, desto geringer sind die Chancen, dass sie anschließend erfolgreich wiederbelebt wird.

Die Kreaturen sind auch zu anderen Arten von Transformationen fähig, die es ihnen ermöglichen, unter schwierigen Bedingungen zu überleben. Wenn der Sauerstoffgehalt ihres Wassermediums zu niedrig ist, um genügend Gas für die Atmung zu extrahieren, dehnen sie sich in einen langen, entspannten Zustand aus, in dem ihre Stoffwechselrate ebenfalls verringert ist, die Entspannung ihrer Muskeln jedoch so viel Wasser zulässt und Sauerstoff, um in ihre Zellen wie möglich einzudringen. Wenn die Umgebungstemperatur eines Tardigraden unter den Gefrierpunkt fällt, bildet sich ein spezieller kältebeständiger Bottich mit Molekülen, die die Bildung großer Eiskristalle verhindern, die die Zellmembran beschädigen könnten.

Diese bemerkenswert breite Palette von Überlebenstechniken führt zu einer offensichtlichen Frage: Wenn Tardigraden nicht aus dem Weltraum stammen, in welcher kargen Umgebung haben sie sich dann tatsächlich entwickelt? Obwohl die genaue Platzierung von Tardigraden im evolutionären Baum des Lebens noch umstritten ist, glauben Wissenschaftler, dass sie am engsten mit Arthropoden verwandt sind, einem Stamm von Tieren mit harten schützenden Exoskeletten, zu denen Insekten und Krebstiere gehören.

Im Gegensatz zu den meisten Arthropoden überlebten die winterharten Tardigradenarten jedoch wahrscheinlich in besonders flüchtigen Umgebungen, wie z. B. Seen, die zeitweise gefrieren oder austrocknen. Infolgedessen sind sie in der Lage, die Strapazen des Weltraums zu überstehen, die gefährlicher sind als jede Umgebung auf der Erde. Und nach allem, was wir über die Tardigraden wissen, müsste man annehmen - wenn sie es dort schaffen, können sie es überall schaffen.

Wie überlebt der kleine Wasserbär im Weltraum?