Kleine maar taaie tardigrades zijn niet zo onverwoestbaar als eerder werd aangenomen.
Deze microdieren, die in zowel zoet als zout water leven, staan bekend om hun vermogen om extremen te overleven die andere organismen zouden doden. Maar uit nieuw onderzoek blijkt dat de wezens snel verwelken onder hitte. Watertemperaturen van ongeveer 100 graden Fahrenheit (37,8 graden Celsius) kunnen binnen een dag tardigrades doden. Als de temperatuur wereldwijd stijgt, kan dat een probleem worden voor deze dieren, aldus de auteurs van de nieuwe studie.
"Tardigrades zijn zeker niet het bijna onverwoestbare organisme zoals geadverteerd op zoveel populaire wetenschappelijke websites", zegt Ricardo C. Neves, een postdoctoraal wetenschapper in de biologie aan de Universiteit van Kopenhagen, die co-auteur was van het nieuwe artikel over tardigrade taaiheid, gepubliceerd in Jan 9 in het tijdschrift Scientific Reports.
De grenzen van tardigrades
Tardigrades zijn geliefd bij wetenschapsliefhebbers vanwege hun vreemd schattige uiterlijk. Ze hebben dikke lichamen en vier sets stompe benen. Deze schattigheid heeft tardigrades de bijnamen "waterberen" en "mosbiggetjes" opgeleverd. De meeste soorten zijn minder dan 0,5 millimeter lang.
Ze zijn ook overlevenden. Tardigrades kunnen omgaan met bevroren, uitgedroogd, verstoken van zuurstof en gestraald met straling - ze hebben zelfs reizen in het vacuüm van de ruimte overleefd. De beestjes doen dit door in een zogenaamde 'tun'-toestand te gaan. Ze trekken hun ledematen in en trekken hun lichaam samen, schorsen hun metabolisme en komen in wezen in een staat van zwevende animatie. Er kunnen op dit moment zelfs tardigrades in deze tun-staat op de maan zijn, nadat een crashlanding door een Israëlische maansonde waarschijnlijk enkele exemplaren heeft verspreid.
Eerder onderzoek wees uit dat tardigrades zelfs konden overleven als ze een uur lang tot 303,8 F (151 C) werden gekookt, vertelde Neves aan WordsSideKick.com. Maar niemand had onderzocht hoe tardigrades langere tijd met warmte omgaan. Dat is wat Neves en zijn collega's van plan waren te doen.
Hun methoden waren simpel. Het onderzoeksteam heeft tardigrades van de zoetwatersoorten blootgelegd Ramazzottius varieornatus tot temperaturen tot 104 F (40 C) in stappen van 2, 24 of 48 uur. De tardigrades waren in actieve of tun-toestand. Onderzoekers testten ook de overleving van de wezens toen de temperatuurstijging geleidelijk was in plaats van onmiddellijk, waarbij sommige van de tardigrades werden blootgesteld aan acclimatiseringsperioden van 2 uur bij 86 F (30 C) en vervolgens 2 uur bij 95 F (35 C).
Het resultaat? Te lang in de hitte was niet geweldig voor de gezondheid en het geluk van tardigrade. Na 48 uur bij 104 F stierven alle tardigrades in de actieve toestand. Bij 37 ° C (98,6 F) stierf ongeveer 46% van de actieve tardigrades binnen 48 uur. Acclimatisering hielp echter. Actieve tardigrades die de acclimatisatiestappen doorliepen, hadden na 48 uur een overlevingspercentage van 72%, wat betekent dat slechts 28% stierf.
Opwarmen
Met behulp van een benchmark van een sterftecijfer van 50% ontdekten de onderzoekers dat het 48 uur duurt bij 98,8 F (37,1 C) om de helft van de actieve tardigrades te doden die niet zijn geacclimatiseerd aan hitte. Acclimatisering verhoogde de temperatuur die nodig is om de helft van de actieve tardigrades te doden tot 37,7 C (99,7 F).
Tardigrades in de tun-toestand deden het iets beter en tolereerden hogere temperaturen. Het duurde opwarmen tot 180,9 F (82,7 C) om de helft van de tun-state tardigrades binnen 1 uur te doden. Langere blootstellingstijd verminderde echter de temperatuur die nodig is voor dodelijkheid. Voor 24 uur blootstelling was 145,6 F (63,1 C) voldoende om de helft van de tun-state tardigrades te doden.
"Aan het einde van ons onderzoek waren we behoorlijk verrast om onze resultaten te zien, omdat we verwachtten dat de tardigrades - zowel in actieve als in uitgedroogde staat - hogere temperaturen zouden overleven, wat duidelijk niet het geval was," zei Neves. 'We hadden hun achilleshiel gevonden.'
Deze achilleshiel is verontrustend, zei Neves, omdat het de overtuiging ondermijnt dat tardigrades alles zullen overleven, zelfs nabije supernova's of levensvernietigende asteroïde-inslagen.
'Het feit dat de mediane dodelijke temperatuur actief is Ramazzottius varieornatus is zo dicht bij de momenteel gemeten maximale temperatuur in Denemarken (d.w.z. 36,4 graden C) - waar de monsters die in deze studie zijn gebruikt, zijn bemonsterd - is naar onze mening behoorlijk zorgwekkend, "schreef Neves in een e-mail aan WordsSideKick.com.
Maar de toekomst van de tardigrades is nog steeds onzeker, voegde hij eraan toe. De laboratoriumexperimenten toonden aan dat de dieren tot op zekere hoogte in staat zijn te acclimatiseren, dus de snelheid van opwarming en het aanpassingsvermogen van tardigrades zullen waarschijnlijk hun lot bepalen. Een andere vraag, zei Neves, is hoe goed mariene tardigrades, en niet alleen zoetwatersoorten, zullen reageren op heter water als de aarde warmer wordt.
- Extreme Life on Earth: 8 Bizarre Creatures
- De beste geschenken voor Tardigrade Lovers
- In Photos: 's werelds meest freakiest uitziende dieren
Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt om het temperatuurbereik te verduidelijken waarop tardigrades niet kunnen overleven.
