Das Bärtierchen, das mikroskopisch kleine Tier mit tausend Kräften

Für das bloße Auge unsichtbar, fasziniert das Bärtierchen die wissenschaftliche Gemeinschaft mit seiner Widerstandskraft. Extreme Temperaturen, Austrocknung, Strahlung, Weltraumvakuum, Druck, organische Lösungsmittel … das Tier überlebt die schlimmsten Behandlungen Zoomen Sie auf ein mikroskopisch kleines, aber überwältigtes Wesen.

Das Bärtierchen, älter als der Dinosaurier

Das Bärtierchen (Bärtierchena) war vor mehr als 540 Millionen Jahren auf der Erde vorhanden, vor den Dinosauriern. Heute gibt es fast 1.300 terrestrische und aquatische Arten (Süßwasser und Meer), aber laut Forschern gibt es immer noch doppelt so viele zu entdecken. In der aktuellen Klassifikation gehören diese winzigen Wirbellosen neben Arthropoden und Onychophoren zur Gruppe der Panarthropoden. Erstmals 1773 von Johann August Ephraim Goeze beschrieben, leitet sich sein Name vom lateinischen tardus (langsam) und gradi (gehen) ab. Das Bärtierchen, das manchmal auch als Wasserbär bezeichnet wird, ist ein extremophiles Tier, das in der Lage ist, die feindlichsten Umgebungen zu überleben, aber nicht alle Arten zeigen den gleichen Widerstand gegen Aggressionen.

Bärtierchen: das Tier der Extreme

Das winzige bärenähnliche Tier misst zwischen 50 Mikrometer und 1,2 mm. Sein durch eine Kutikula geschützter Körper erstreckt sich in vier Segmente, von denen jedes zwei kurze, krallenbewehrte, aber nicht artikulierte Beine hat. Das Bärtierchen lebt fast überall auf der Erde und in allen Klimazonen: von den Gipfeln des Himalaya in über 6000 m Höhe bis zu den Abgründen der Ozeane in 4000 m Tiefe. Das Tier findet sich am häufigsten in moos- und flechtenreichen Gebieten (Baumstämme, Dächer, Mauern)… von denen es sich ernährt. Meeresarten bevorzugen Algen, während andere kleine Würmer (Nematoden) und Tiere von verschwindend kleinen Ausmaßen fangen.

Der Beinahe-Tod des Bärtierchens

Nach jahrzehntelanger Forschung haben Wissenschaftler das Geheimnis der Resistenz des Bärtierchens gelüftet: Das Protein TDP (Bärtierchenspezifisches intrinsisch Disordered Protein oder intrinsisch ungeordnetes Protein) bildet eine Art Glas, das die Zellbestandteile verglast und vor Abbau schützt. Konkret rollt sich das kleine Tier zusammen und entleert sich von seinem gesamten Wasser, das es durch Zucker ersetzt, wodurch seine Vitalaktivität auf 0,01% des Normalwerts reduziert wird. Kurz gesagt, er verwandelt sich in einen dehydrierten Kristall, der ihn in einen Zustand des nahen Todes stürzt, ein Phänomen namens Kryptobiose. Nur die Rehydrierung kann die beschädigte DNA reparieren und das Tier aus seiner Lethargie befreien.

Die außergewöhnlichen Kräfte des Bärtierchens

Wenn es in einen Zustand der Kryptobiose eintritt, ist das Bärtierchen in der Lage, den unterschiedlichsten Angriffen zu widerstehen, wie zum Beispiel:

• Extreme Temperaturen. Das Tier kann mehrere Tage bei −272,8 °C überleben. Diese Temperatur nähert sich dem absoluten Nullpunkt (eingestellt bei 0 Kelvin oder -273,15 °C), ab dem alle Bewegungen von Molekülen und Atomen gestoppt werden und sich nichts bewegt. Bärtierchen, die aus Eisbohrkernen geerntet wurden, wo sie 2.000 Jahre lang waren, sind somit wieder zum Leben erweckt worden. Auch bei starker Hitzeeinwirkung überzeugt ihre Verträglichkeit: ca. 30 Minuten bei 150°C;
• Die Austrocknung. Bei extremer Trockenheit kann das Tier fast vollständig austrocknen und mit nur 1 % des Wassers überleben, das es normalerweise enthält. Diese Fähigkeit ermöglicht es ihm, die trockensten Wüsten der Welt zu kolonisieren;
• Die Strahlungen. Noch erstaunlicher ist, dass das Bärtierchen gegenüber Röntgen- oder Ultraviolettstrahlen resistent ist, die 570.000 Rad übersteigen, dh ein Niveau, das 1.100-mal höher ist als die tödliche Dosis für den Menschen. Diese Toleranz beruht auf der Expression des Proteins Dsup, for Damage Suppressor (Schadensunterdrücker), das einen Schutzschild bildet, der die DNA des Tieres schützt;
• Raumvakuum und -druck. Im Jahr 2007 wurden Tausende von Bärenjungen an Bord einer russischen Rakete 270 Kilometer über der Erde für 12 Tage transportiert. Als sie zurückkehrten, zeigten die meisten von ihnen keine biologischen Veränderungen, die durch das Vakuum des Weltraums und den Sauerstoffmangel verursacht worden sein könnten. Die winzigen Wirbellosen wachten auf und begannen, Eier zu legen. Gleichzeitig halten diese Organismen einem Druck von 600 Megapascal stand, also dem Vierfachen der in den Tiefen des Ozeans gemessenen;
• Rausch. Ein Experiment zeigte, dass das Bärtierchen, eingetaucht in eine 99,8-prozentige Lösung von Methylcyanid (Acetonitril), einem Lösungsmittel, das praktisch alle in der Chemie verwendeten Substanzen löst, überlebt. Seine Resistenz gegen viele toxische Produkte ist auf Chemobiose zurückzuführen, eine Immunantwort auf hohe Konzentrationen von Umweltgiften;
• Salzgehalt. Das Bärtierchen toleriert Umgebungen mit sehr hohem Salzgehalt durch Osmobiose: Es schwillt an und wird undurchlässig für die interne Diffusion von Salzen.

Das Bärtierchen: eine Hoffnung für den Menschen

Aquatische Bärtierchen haben eine Lebensdauer zwischen 1 und 2 Jahren und terrestrische Arten zwischen 15 und 30 Monaten. In der Phase der Kryptobiose kann das mikroskopisch kleine Wesen viel länger überleben: Der Laborrekord liegt bei 9 Jahren, danach erwachte der Bärtierchen wieder zum Leben. Die ursprünglichen Eigenschaften des Bärtierchens eröffnen Wissenschaftlern vielversprechende Perspektiven. Die tierischen Proteine ​​TDP und Dsup werden mit der In-vitro-Produktion begonnen, um die Forschung zum Schutz menschlicher Zellen vor Austrocknung oder Bestrahlung voranzutreiben.

Bildnachweis: Labor Goldstein