Світ мікроскопічних істот приховує справжніх чемпіонів з витривалості – коловерток, які здатні ігнорувати фатальні для людини дози іонізуючого випромінювання, перевершуючи у цьому навіть відомих тихоходок.
Радіація залишається одним із найнебезпечніших стресових факторів для біосфери, проте ці крихітні створіння демонструють стратегії виживання, які раніше вважалися неможливими для багатоклітинних організмів.
Як зазначає біолог Скотт Треверс у своєму матеріалі для видання Forbes, коловертки є унікальним прикладом адаптації, що буквально розширює наукове розуміння меж життєстійкості на планеті.
Ці істоти, розмір яких зазвичай не перевищує одного міліметра, заселяють прісні водойми, вологі мохи та ґрунтові плівки по всій Землі, пристосовуючись навіть до калюж, що швидко висихають.
Під лінзою мікроскопа вони виявляються надзвичайно складними: у них функціонують м’язові глотки, системи органів та спеціальні війчасті структури для руху, але головна їхня особливість – здатність виживати після опромінення, що у 1000 разів вище за людську межу.
Для порівняння: якщо людині загрожує смерть при дозі у 5 – 10 Гр, то коловертки здатні витримати понад 5000 Гр, зберігаючи при цьому здатність до відновлення та подальшого розмноження.
Подібну витривалість мають бактерії Deinococcus radiodurans та деякі види тихоходок, проте коловертки виділяються своєю здатністю повертатися до активного життя після екстремальних внутрішніх пошкоджень.
Наприклад, тихоходки захищаються від радіації переважно у стані криптобіозу, тоді як коловертки успішно латають свій організм, залишаючись в активному фізіологічному стані.
«Багато хто дивується, як такий подвиг можливий для настільки малого організму, проте вчені пов’язують цей дар зі здатністю істот переживати повне зневоднення», – наголошує Скотт Треверс.
У науковій праці 2014 року, опублікованій в Journal of Evolutionary Biology, з’ясувалося, що бделоїдні коловертки під час посухи переходять в анабіоз, при якому їхній метаболізм зупиняється, а ДНК фрагментується.
Як тільки вони знову потрапляють у воду, відбувається швидка регідратація, після чого організм без помилок відновлює пошкоджений генетичний код і повертається до звичного циклу життя.
Головна небезпека іонізуючого випромінювання полягає у розриві ниток ДНК, і раніше біологи вважали, що багатоклітинні види не мають інструментів для точного збирання геному після таких масштабних руйнувань.
Науковці припускали, що накопичення помилок у процесі репарації неминуче призведе до смерті клітин або їхньої некоректної роботи, проте дослідження PNAS від 2008 року спростувало ці теорії на прикладі коловерток.
Зокрема, було підтверджено, що навіть коли радіація розбиває геном коловертки на сотні дрібних уламків, її клітинні механізми зшивають ДНК із ювелірною точністю протягом лічених годин або днів.
Цей дар еволюції з’явився не як захист від ядерної загрози, а як засіб виживання в умовах постійних циклів висихання та зволоження, притаманних природному середовищу їхнього проживання.
Стійкість до радіації стала свого роду побічним ефектом: окислювальний стрес від опромінення викликає розриви ДНК, ідентичні тим, що з’являються при втраті вологи, до яких коловертки вже були ідеально готові.
Варто пам’ятати, що навіть такі еталони стійкості, як тихоходки, що виживають у відкритому космосі, мають межі можливостей – вони не здатні вижити у необробленому марсіанському ґрунті без його попереднього очищення.
