Derfor tåler bjørnedyr ekstrem uttørking

Forskere har funnet den mekanismen som forklarer hvorfor de hardføre bjørnedyrene kan overleve under ekstreme forhold.

Forskere har funnet den mekanismen som forklarer hvorfor de hardføre bjørnedyrene kan overleve under ekstreme forhold.

Science Photo Library

De er bitte små, nesten søte, og de kan overleve under ekstreme forhold. Bjørnedyr, som også kalles tardigrader, har lenge fascinert forskningsverdenen.

Det har lenge vært kjent at hemmeligheten bak de små dyrenes hardførhet ligger i at de kan gå i en slags uttørkingsdvale som beskytter dem.

Imidlertid har det til nå vært uklart hva som egentlig skjer inne i de mikroskopiske bjørnedyrene når de går inn i denne dvalen.

Det har en gruppe forskere ved universitetet i Tokyo i Japan nå funnet ut og offentliggjort i tidsskriftet PLOS Biology.

bjørnedyr elektronmikroskop

Slik ser et bjørnedyr ut under et elektronmikroskop. Selv om de bare blir opp til halvannen millimeter lange, så kan disse mikroskopiske skapningene overleve alt fra ekstrem stråling til høyt trykk og høye temperaturer.

© S Tanaka, H Sagara, T Kunieda

Unik uttørkingsdvale

Bjørnedyr kan bli opptil halvannen millimeter lange og overleve ekstreme temperaturer og høyt trykk. De kan overleve i alt fra vakuumet i verdensrommet til havets dyp.

For å beskytte seg lar bjørnedyret seg tørke ut og går i en slags dvale.

Mens andre levende vesener raskt ville dø under ekstrem uttørking, så kan bjørnedyr overleve dette i nesten et tiår. Når de så får væske igjen, våkner de opp som om ingenting har hendt.

Bjørnedyr dehydreret elektronmikroskop

Slik ser det ut når et bjørnedyr lar seg tørke ut og går inn i en slags dvale som beskytter det mot ekstreme påkjenninger fra omverdenen.

© S Tanaka, H Sagara, T Kunieda

For å forstå hva som egentlig skjer inne i bjørnedyret under denne uttørkingen, undersøkte forskerne oppbygningen av cellene i dyret.

Danner supergelé

Forskerne så på de proteinene i dyret som danner en gelé når cellene tørker ut.

Denne geleen stivner og beskytter cellene mot ytre påkjenninger som trykk eller kulde, som ellers ville ha drept bjørnedyret.

«Når vannet forlater en celle, må en type protein hjelpe cellen med å bevare den fysiske styrken og unngå å kollapse», sier en av forskerne som står bak studien, Takekazu Kunieda, i en pressemelding.

«Etter å ha prøvd ut flere ulike typer proteiner, har vi funnet ut at cytoplasmatisk varmeoppløselige proteiner, [CAHS]-proteiner, som bjørnedyrene er alene om, er årsaken til at cellene beskyttes mot uttørking.»

Disse bjørnedyrproteinene reagerer når cellen som omgir dem, tørker ut.

Når det skjer, danner proteinene en gelélignende tråd – et slags bindevev – som beskytter cellene.

Det dannes et nettverk av gelé som stiver av cellen når den mister vann. Når cellen tilføres vann igjen, trekker disse trådene seg forsiktig tilbake slik at cellene ikke blir skadet, og bjørnedyret kan livner til.

Vil bruke bjørnedyrenes superkraft

Forskerne prøvde også å isolere CAHS-proteinene utenfor bjørnedyrcellene, og til deres store overraskelse fortsatte de å virke beskyttende.

Deretter testet de dem i insekter, og til og med menneskeceller, der de ga en begrenset, men målbar effekt.

Selv om vi mennesker ikke skal regne med å få en innsprøyting med superproteinet og dermed bli mer hardføre, så kan vi utnytte proteinet i andre sammenhenger, forklarer forskerne.

De håper at denne nye kunnskapen kan hjelpe til med å bevare cellemateriale og biomolekyler i tørr tilstand, noe som kan forlenge holdbarheten på forskningsmateriale, medisin og til og med organer til transplantasjoner.

«Alt ved bjørnedyrene er fascinerende. Den ekstreme rekken av miljøer noen arter kan overleve, lar oss utforske helt nye mekanismer og strukturer. For en biolog er dette feltet en gullgruve», forteller Kunieda.