Niesporczaki, zwane także niedźwiedziami wodnymi, są specjalistami w adaptacji do trudnych warunków środowiskowych. W 2019 r. prof. Ralph Schill z Uniwersytetu w Stuttgarcie odkrył, że anhydrobiotyczne (wysuszone) niesporczaki mogą przetrwać nieuszkodzone przez wiele lat bez wchłaniania wody. Niejasne było, czy zamrożone starzeją się szybciej, czy wolniej – w końcu rozwiązano tę zagadkę. Szczegóły opisano w czasopiśmie Journal of Zoology.
Hipoteza śpiącej królewny
Niesporczaki (Tardigrada) to typ pospolitych, małych bezkręgowców, które zamieszkują przeróżne środowiska, głównie wodne lub wilgotne. Nauka zna ponad 1000 gatunków niesporczaków, a ich ciała wahają się między 0,1 a 1,2 mm. Mają słabo wyodrębnioną głowę i cztery pary nieczłonowanych odnóży, zakończonych pazurkami lub przylgami.
Czytaj też: Niesporczaki potrafią wytrzymać bez wody nawet 100 lat. Już wiadomo dlaczego
W toku ewolucji niesporczaki zdołały doskonale przystosować się do szybko zmieniających się warunków środowiskowych. Mogą wejść w stan kryptobiozy – stan spoczynku wywołany wystąpieniem niekorzystnych warunków środowiska, który jest przerywany natychmiast po ustaniu panowania niekorzystnych warunków. Są do tego zdolne na każdym etapie cyklu życia – zarówno w stadium jaja, jak i osobnika dorosłego. Istnieje kilka form kryptobiozy wśród niesporczaków: anhydrobioza (wysuszenie), kriobioza (zamrożenie), anoksybioza (niedotlenienie) i osmobioza (zasolenie). Pozostaje pytanie – co wtedy dzieje się z zegarem wewnętrznym zwierząt i czy starzeją się one w tym stanie kryptobiozy?
Zespół prof. Schilla już kilka lat temu odpowiedział na pytanie o starzenie się, porównując kryptobiozę niesporczaków do śpiącej królewny. W bajce braci Grimm księżniczka zapada w głęboki sen, a kiedy książę całuje ją 100 lat później, budzi się i nadal wygląda tak samo młodo i pięknie jak wcześniej. Tak samo jest z niesporczakami w stanie kryptobiozy, stąd nazwa hipotezy śpiącej królewny.
Prof. Ralph Schill mówi:
Podczas okresów bezczynności zegar wewnętrzny zatrzymuje się i wznawia pracę dopiero po reaktywacji organizmu. Dlatego niesporczaki, które zwykle żyją tylko przez kilka miesięcy bez okresów odpoczynku, mogą żyć przez wiele lat, a nawet dekad.
Do tej pory nie było jasne, czy dotyczy to również zwierząt zamrożonych. Czy starzeją się one szybciej lub wolniej niż zwierzęta wysuszone, czy też starzenie się również zostaje zatrzymane?
Czytaj też: Naukowcy nagrali, jak poruszają się niesporczaki. Okazało się, że wcale nie są niezdarne
Uczeni przeprowadzili kilka eksperymentów, w których zamrozili łącznie ponad 500 niesporczaków do temperatury -30oC, a następnie ponownie je rozmrozili, policzyli, nakarmili i znów zamrozili. Powtarzano to do momentu, aż wszystkie zwierzęta zdechły. W tym samym czasie grupy kontrolne były utrzymywane w stałej temperaturze pokojowej. Wyłączając czas w stanie zamrożonym, porównanie z grupami kontrolnymi wykazało niemal identyczną żywotność. Potwierdzono tym samym, że w stanie zamrożenia niesporczaki zatrzymują swoje wewnętrzne zegary, zupełnie jak śpiąca królewna.