Големите загадки

https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1% … D0%B4%D0%BA%D0%B8
Хоризонтален пренос на гени
Геномът на бавноходките е относително голям за техните размери и положение в дървото на еволюцията – той се състои от около 215 милиона „букви“-нуклеотиди, което е примерно два пъти повече, отколкото при червеите-нематоди, които учените използват за експерименти с безгръбначни.

В хода на изследвания, проведени от учени от университета на Северна Каролина в Чапел Хил (САЩ), е установено[3], че над 6500 участъка от ДНК на бавноходката (около 17%) от всички 38 000 гени са „заимствани“ от други организми. Голяма част от тях е получена от бактерии-екстремофили, но същевременно в генома на бавноходките присъстват и гени на растения, гъби и археи.

Бавноходките са способни да понесат екстремно обезводняване, при което частта на водата в организма им пада до 1 – 2% от нормалната. Когато тялото им изсъхне, ДНК-то на Hypsibius dujardini, най-вероятно, се разпада на големи фрагменти. В момента, когато периодът на екстремните условия привършва, тялото им отново се изпълва с вода, и специални белтъци „зашиват“ и възстановяват повредената ДНК. В този момент в клетките, благодарение на разширените пори, могат да попаднат фрагменти от чужда ДНК, които се „вшиват“ (вграждат) в генома и остават в него, ако появата им не доведе до фатални последствия за бавноходката, и ѝ помагат да оживее. Благодарение на този процес ДНК-то на бавноходката е станало нещо като мозайка от множество свои и чужди участъци за тези 550 милиона години на еволюция на тези същества.

Имайки предвид, че много от тези гени отговарят за реакцията на стрес, за „ремонта“ на ДНК и за противодействието срещу различни екстремни фактори, напълно възможно е, че въпросните същества са придобили способността да преживяват и в космоса благодарение именно на заимстваните гени.



https://www.obekti.bg/zemya/bavnohodkata-bezsmrtnoto-mniche-0
Бавноходката – безсмъртното мъниче

Кой е най-екстремният организъм на земното кълбо? Толкова екстремен, че би могъл да живее в Космоса, без да бъде убит от жестокото звездно ултравиолетово лъчение, нито от пълната липса на въздух (вакуум)?

Това е едно същество, което може да оцелее след облъчване с количество радиация 500 пъти по-голямо от смъртоносната за човека доза. И още - при температури 3 пъти по-ниски от обичайните за полярните области и такива, на каквито обикновено готвите във вашата фурна.

Но това не е всичко - налягане от 6000 атмосфери няма да му попречи да има поколение, също както и никoй от изброените вече екстремни физични фактори. Скъпи читатели, на вашето внимание: бавноходката!

Що е то бавноходка?

Научното й наименование е Tardigrada (от гръцки tardus - бавно, и gradus - крачещ). Това е група от около 1000 вида животни с размери от 0,05 до 1,2 мм. Те спадaт към безгръбначните, но не принадлежат към членестоногите (ракообразни, насекоми, мнoгoножки или паяци), нито към мекотелите.

Еволюцията на бавноходките е мистерия и днес, тъй като тяхното тяло е меко и поради това трудно се запазва като вкаменелост (за да се получи добър фосил, е необходима твърда черупка или твърд външен или вътрешен скелет, а те отсъстват при бавноходките). Все пак има намерени останки на тардигради от камбрий, т.е. съществували са още преди 500 млн. години!

Как изглеждат?

Симетрично цилиндрично тяло с четири чифта крачета, завършващи с нокти. Имат обособена глава със сложни челюсти, повечето видове имат просто устроени очи. Тялото е разделено на сегменти и може да притежава различен брой нишковидни пипала, които служат като осезателни органи. Може да са обагрени във всякакви цветове - от черни или бели до ярки като червени, оранжеви, жълти, зелени, лилави, може да бъдат и прозрачни.

Външната обвивка на тялото съдържа хитин (веществото, от което е изграден външният скелет на членестоногите), но при бавноходките той не е в такова голямо количество и никога не се втвърдява, като резултат имат мека, подобна на кожа телесна обвивка. При нарастване на организма тя се сменя периодично като при паяците или змиите. Има както растителноядни, така и хищни видове.

Как се размножават?

Изключително интересно е, че при бавноходките се срещат всички възможни начини за полово размножаване. Те са разделнополови или хермафродити, като някои дори могат да се размножат без същинско оплождане, т.е. партеногенетично. Бавноходките снасят яйца, които също са необикновени - имат дебела мнoгoслойна обвивка, често снабдена с голям брой шипчета. Функцията на тази обвивка е да предпазва бъдещия организъм от неблагоприятни външни въздействия.

Къде живеят?

Бавноходките са широко разпространени - срещат се от Хималаите (на височина до 6000 м) до морските дълбини (7000 м под морското равнище) и от полярните ширини до екватора. Има сладководни, морски и сухоземни видове, като на сушата обитават мъхове, лишеи, почва, дори ледници.

Въпреки разнообразието от хабитати, които са покорили, където и да се намират, те имат нужда от вода, за да живеят и да се размножават. Морските и сладководните видове нямат проблем с наличието на течна вода, но на сушата е възможно бавноходките да имат достъп до нея само периодично. Ето защо за сухоземните видове е характерно да изпадат в анабиоза.

Анабиозата (от гръцки - връщане към живот) е състояние, наричано още мнима смърт, при което организмите прекратяват всякакви жизнени функции и на външен вид изглеждат като умрели. Нямат метаболизъм - не се хранят, не отделят, не дишат.

Особеното в това състояние, отличаващо го от абсолютната смърт, е, че то е обратимо.

Целта на изпадането в анабиоза е преживяването на неблагоприятни, често смъртно опасни промени в средата. Когато условията отново станат подходящи за живот, организмът в анабиоза възвръща виталността си и продължава съществуването си все едно никога не го е прекъсвало.

Има различни типове анабиоза в зависимост от това какъв климатичен фактор е стигнал критични за живота стойности - липсата на достатъчно вода предизвиква изпадане в анхидробиоза, a твърде ниските температури водят до криптобиоза. За бавноходките са характерни и двата типа.

За какво може да ни послужи изследването на анабиозата? ...............
.............

Но защо точно бавноходките са по-интересни от всички останали видове, които могат да изпадат в анабиоза? За да може един организъм да се замразява и размразява, без това да увреди нежните структури на неговите клетки и тъкани, е необходимо да съществува

магическо вещество, което да ги защитава.

Тъй като при процеса на замразяване бавноходките губят 99% от водата в тялото си, впоследствие те се намират в твърдо и сухо състояние и клетъчните им структури са силно приближени и притиснати една до друга. За да не се слеят безвъзвратно, на помощ идва трехалозата. Това е молекула, която при наличие на вода е разтворена и напълно безвредна, а някои организми дори я използват като енергиен резерв вместо глюкоза. Когато обаче водата изчезне от заобикалящата я среда, трехалозата преминава в състояние на гел и обгръща плътно клетъчните елементи, отделяйки ги с тънък защитен слой. След възвръщане на водата в тялото гелът силно набъбва и раздалечава структурите, както са били преди изсушаването.

Трехалозата е дизахарид, изграден от две молекули глюкоза.

Насекомите например имат "кръвна трехалоза" вместо "кръвна глюкоза",

каквато имаме ние, хората. За летенето насекомите консумират много голямо количество енергия и затова трехалозата е много по-ефективна молекула за складиране и доставяне на енергия, тъй като при разграждането й се получават две глюкози и всяка от тях дава своя дял в енергообезпечаването.

Интересното при бавноходките е, че те нормално имат глюкоза! Тя се превръща в трехалоза само в екстремни условия, т.е. бавноходките използват само свойството й да защитава клетките в състояние на анабиоза, а не като енергиен източник.

Именно затова този мъничък организъм е желан обект за биохимични изследвания с приложения в медицината - бавноходката най-много прилича на нас в това отношение от всички други "възкръcващи" организми.

Автор: Мария Атанасова

Допълнителни факти

Удивителните свойства

Експериментално потвърдени данни сочат, че бавноходките могат да издържат:

- при няколкоминутен престой на 150 °C;

- няколко дни при -200 °C;

- облъчване с радиационно лъчение с интензивност 5700 Gy (за човека 10-20 Gy са леталната доза);

- налягане 6000 atm (на морското равнище е 1 atm);

- комбинация от вакуум и пълното UV лъчение на Слънцето както в лабораторни, така и в полеви условия.

В Космоса - проектът TARDIS 2007

Европейската космическа агенция (ЕSА) изведе през 2007 г. в орбита – и в открития Космос, няколко вида бавноходки, за да изследва способността им да оцеляват в крайно екстремни условия. Контролни организми били подлагани на същите физични влияния в лабораторни условия. Изследвано е влиянието на вакуум и на UV лъчение поотделно и в комбинация върху възрастни организми и върху неизлюпени яйца. Всички са показали, че не се влияят от вакуума, повечето не се влияели и от самостоятелното прилагане на UV лъчението.

Един от изследваните видове е показал, че дори и комбинираното влияние на двата смъртоносни за повечето земни организми (включително и за хората) фактори не оказва въздействие нито на способността възрастните облъчени индивиди да имат жизнеспособно поколение, нито на облъчените яйца да се излюпят и също да дадат свое жизнеспособно поколение.

Това е голяма новина в научния свят, тъй като дотогава се е смятало, че единствено бактерии са в състояние да оцелеят в суровите космически условия. Бавноходките са най-големите и най-сложно устроените организми, притежаващи такава способност.


https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Otkriha-prichinata-za-neu … -video_58299.html
Откриха причината за неуязвимостта на бавноходките (видео)

Бавноходките са много малки живи организми, размерът им е 0,1 мм -1,5. Тези същества имат полупрозрачно тяло, състоящо се от четири сегмента и "глава". Всеки сегмент има чифт къси и дебели крайници. Бавноходките се придвижват със скорост 2-3 мм в минута. Те нямат дихателна, нито кръвоносна система.

За оцеляването на бавноходките се носят легенди. Тези животни могат да престоят 20 месеца и дори повече в течен кислород при -193° С, в течен хелий - около 8 часа, и оживяват след размразяване. Нагрети до 60-65° бавноходките оцеляват 10 часа и до 100° С - час.
Бавноходките издържат налягане от 6000 атмосфери. Добре се чувстват и във вакуум, преживяват и космически лъчения и ултравиолетова радиация A и B (дължина на вълната 280-400 nm).
Ако група бавноходки се облъчи с радиация (570 000 рентгена) оцеляват приблизително 50%. Докато смъртоносната доза радиация за човека е само на 500 рентгена.

Каква е причината за такава висока степен на оцеляване?
Японски учени се опитват да дадат отговор на този въпрос като секвенират ДНК на бавноходката. Резултатите от дешифрирането на генетичния материал на тези същества отговори на някои въпроси, които интересуват биолозите десетки или дори стотици години.

Оказа се, че у бавноходките работят няколко защитни механизми, които се дължат на наличието на специфични протеини в организма им.

Японските изследователи показаха, че при въвеждането на тези протеини в човешките клетки, те стават по-устойчиви на въздействието на рентгенови лъчи. Според авторите на изследването, ДНК веригите на човешки клетки при въвеждането на един от протеините, които осигуряват на бавноходките устойчивост на радиация, се повреждат с 40 % по-малко. "Бяхме много изненадани," - заяви Такума Хашимото от Университета в Токио.

Учените са изследвали само един вид на бавноходки Ramazzottius varieornatus, който е един от най-издръжливите на външни фактори вид. В организма на този вид бавноходки учените са открили един протеин, наречен Dsup (Damage suppressor), който намалява отрицателното въздействие на външните фактори върху тялото на тези същества.

Dsup според изследователи е ДНК-свързани протеин, който осъществява защитата на веригите и подобрява устойчивостта на клетката на радиактивни лъчения. "Устойчивостта на рентгеново лъчение е страничен ефект на механизъм за адаптирането на бавноходките към екстремна дехидратация," обяснява акеказу Куниеда, друг член на екипа.

За да получат в достатъчни количества от Dsup съответният ген е трансплантиран в генома на Ешерихия коли. И след това протеинът е преместен в култура на човешки клетки.

Ако Dsup може да бъде внесен в организма на човека, а не само в клетъчна култура, то вероятно ще ни направи по-устойчиви на радиация.

Тази "модификация" е особено важна за бъдещата експанзия на човешката цивилизация в космоса, защото именно силната космическа радиация е един от големите рискове за живота и здравето на астронавтите.

 

Ръкописът Войнич, фолио 53r: продълговато-листата роза ( Drosera intermedia ); Първият ред на придружаващия текст гласи: „la naza éo eme ona oma or nais t“ (бременността / бебето е да придобие добър растеж, както при нормално раждане); думите оцеляват на различни романски езици и на латински: la naza (галисийски) éo (португалски) eme (латински) оа (галисийски) oma (гръцки), нито [mais] (португалски) nais (старо френски) t [terminus] (латински) ; растението е от Северна Италия и Иберия, където вирее в блата и мочурища. Drosera съдържа вещества, известни като флавоноиди и хинони, които имат антибиотичен, антивирусен, антимикробен и противогъбичен ефект, така че биха помогнали за предотвратяване на инфекции по време на бременност. Снимка: Библиотека Бинеке, Университет Йейл.

Ръкописът Войнич, фолио 82r, детайл: две жени, които се занимават с пет деца в баня;  думите описват различни темпераменти: tozosr (бръмчене: твърде шумно), orla la (на ръба: загуба на търпение), tolora (глупаво / глупаво), noror (облачно: тъпо / тъжно), или aus (златна птица: добре се държи) , oleios (омаслени: хлъзгави);  тези думи оцеляват в каталонски [тозос], португалски [orla], португалски [tolos], румънски [noros], каталонски [или aus] и португалски [oleio];  думите орала ла описват настроението на жената отляво и може да е коренът на френската фраза „о ла ла”, която има много сходни чувства.  Снимка: Библиотека Бинеке, Университет Йейл.