Радиацията е един от най-смъртоносните стресови фактори, с които едно живо същество може да се сблъска. При хората острото излагане дори на няколко грея (единици абсорбирана радиация) може да предизвика гадене, органна недостатъчност и смърт. И все пак при някои микроскопични животни границите на тази радиационна устойчивост са невъобразимо по-високи от това, което ние, хората, можем да понесем. Сред тези супер оцеляващи са миниатюрни водни животни, толкова малки, че дори не могат да се видят с невъоръжено око: бделоидни ротифери.

За еволюционните биолози, молекулярните генетици или всеки, който се интересува от живота в екстремни условия, бделоидните ротифери са вълнуващ казус за изучаване на адаптивните стратегии на живота на Земята, които разширяват границите на това, което смятахме за възможно.

Тези микроскопични сладководни безгръбначни са известни с невероятната си способност да оцеляват при екстремни условия – изсушаване, замръзване и липса на кислород чрез „пауза“ в жизнените процеси.

Какво всъщност представляват те?

Бделоидните ротифери не са широко известни. Това са миниатюрни, предимно сладководни животни, обикновено с дължина по-малко от милиметър, които могат да бъдат открити по целия свят в сладководни местообитания – върху влажни мъхове, в почвения слой и дори във временни локви, които периодично изсъхват.

Но под микроскоп те са невероятно сложни за размера си: имат мускулести фаринги, ресничести структури, използвани за движение и хранене, както и цели органични системи. Забележително е, че една от най-уникалните им отличителни черти е, че са древни безполови организми, което означава, че изглежда се размножават почти изцяло без полово съзряване.

Обаче това, което ги прави особено необикновени, е, че могат да оцелеят при излагане на дози йонизиращо лъчение, до 1000 пъти по-високи от смъртоносната доза за хората – и да се възстановят напълно. По някакъв начин един организъм, по-малък от това, което можем дори да видим, може да поправи увреждания на ДНК, които биха били катастрофални за повечето други животни.

За да се оцени колко екстремно е това, хората, изложени на радиация от около 5 до 10 грей (Gy) дори и за кратко време, с голяма вероятност ще развият остър радиационен синдром без медицинска намеса. За разлика от тях бделоидните ротифери могат да издържат на дози над 5000 Gy, като след възстановяването си запазват по-голямата част от репродуктивната си способност.

Важно е да се отбележи, че тази способност не е изцяло уникална сред екстремофилите; обаче сред многоклетъчните животни толерантността на бделоидните ротифери е практически ненадмината.

Бактерии като Deinococcus radiodurans също могат да оцелеят при огромни дози, а някои тардигради (водни мечета) също издържат на високи нива на радиация. Това, което отличава бделоидите, е специфичната комбинация от тяхната многоклетъчност, репродуктивна устойчивост и способност да възобновят активния си живот след екстремни увреждания.

Тардиградите например могат да издържат на висока радиация, докато са в криптобиотично състояние, но биха загинали, ако бъдат изложени на същите нива, докато са метаболитно активни. Бделоидите, напротив, могат да възстановят радиационните увреждания, докато са активни.

Мнозина се чудят как е възможен такъв подвиг за толкова малък организъм. Интересното е, че изследователите са открили, че тяхната радиационна устойчивост изглежда е свързана със способността им да оцеляват при изсушаване (пълно изсъхване). Тоест, същите механизми, които им позволяват да възстановят ДНК уврежданията, причинени от екстремна дехидратация, са и тези, които им помагат да издържат на йонизираща радиация.

В проучване от 2014 г., публикувано в сп. Journal of Evolutionary Biology, изследователите разкриха, че бделоидните ротифери могат да оцелеят при продължително изсушаване, като преминават в състояние на суспендирана анимация. В това състояние метаболизмът им спада до почти нула, докато ДНК-то им претърпява фрагментация. Но веднага щом бъдат изложени отново на вода, те се рехидратират и бързо възстановяват уврежданията без никакъв проблем. Оказва се, че този здрав механизъм за възстановяване на ДНК е също невероятно ефективен срещу радиационно-индуцирани скъсвания на ДНК.

Снимка: Pexels/Unsplash

Виж още: Най-голямото училище за роботи в света ще обучава стотици хуманоиди на сръчност и общуване, сравними с човешките