Нано-медведи, выживающие даже в космосе: суровая правда о тихоходках

Спикер: Денис Туманов — к.б.н. старший преподаватель кафедры зоологии беспозвоночных СПбГУ, старший научный сотрудник лаборатории морских исследований Зоологического института РАН

Доклад прозвучал 30 апреля 2023 г. на форуме «Ученые против мифов. Ищи на третьей планете» (организатор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ).

Стенограмма: Павел К-DELTA, Татьяна Сухонос, Екатерина Тигры

https://vk.com/podcast-110924669_456239329

Александр Соколов: Здравствуйте, Денис.

Денис Туманов: Здравствуйте.

Александр Соколов: Коллеги, прошу голосовать. На экране сейчас появятся картинки. Кто из этих существ – не тихоходка? Проголосуйте, пожалуйста. Перейдите по ссылочке в чате или воспользуйтесь QR-кодом на экране. А у меня вопрос. Существа, про которые вы будете рассказывать, они сейчас с нами в одном помещении? И сколько их с нами в помещении?

Денис Туманов: Хороший вопрос. Как мне ни жаль, наверно, должен сказать, что скорее всего вряд ли здесь с нами хоть одна тихоходка находится, исключая нарисованных. Но с другой стороны, не исключено. Я бы не сказал, что это совершенно на 100% исключено, может быть, они здесь и есть. Но будем говорить о настоящих. Почему такая двойственность, надеюсь, будет понятно из того, что я расскажу, почему я не могу однозначно ответить на этот, казалось бы, простой вопрос.

Начать хотел бы с того, чтобы рассказать о том, кто такие тихоходки вообще, чтобы тем, кто в зале находится, тем, кто знает про этих зверей – напомнить, а тем, кто не знает – дать некое представление о них. Хотя, вот я смотрю, здесь тихоходки вообще уже вокруг нарисованы, и очень хорошо нарисованы, кстати говоря, что вообще не так часто встречается. Очень анатомически достоверно изображены звери. Но всё-таки, кто такие тихоходки?

Это животные, и в первую очередь, что важно - микроскопические животные. Размер тихоходок не превышает 1,2 мм. Причём это гиганты, это редкость. А основная масса тихоходок где-то в пределах полумиллиметра, 500-600 микрон. А минимум – это где-то 50 микрон. Действительно микроскопические животные.

Вторая их важная черта – это то, что они сегментированные животные. Тело тихоходки состоит из повторяющихся элементов, которые называются сегментами. И всегда тело тихоходки состоит из 4 сегментов, ни больше, ни меньше. Но есть ещё головной отдел. Про него до сих пор спорят, что это такое, сколько сегментов в него вошли, как они там объединились, этот вопрос пока открытый и дискуссионный. Каждый из туловищных сегментов тихоходки несёт пару замечательных лапок. Это не длинные какие-то там расчленённые конечности, характерные для настоящих членистоногих. Это такие бугорки, простые конечности, но всегда вооружённые коготками, либо какими-то органами, заменяющими коготки, такие тоже встречаются.

Как они устроены внутри? Они внутри устроены довольно просто. Если посмотреть на тихоходку, то видно, что там есть пищеварительная система, представленная простой неветвящейся трубкой безо всяких каких-то дополнительных органов, печёночных каких-нибудь выростов, которые часто встречаются у членистоногих. Нет ничего такого, простая трубка. На спинной стороне от кишечника находится опять же простая мешковидная гонада, половая железа. У самцов там формируются сперматозоиды, у самок формируются яйцеклетки. Есть нервная система, представленная довольно крупным надглоточным ганглием в головном отделе, который иногда называют мозгом. По вентральной стороне тянется стандартная такая брюшная нервная цепочка. В каждом сегменте есть ещё нервный узел, и они соединены между собой продольными связками. Есть мышцы, безусловно, есть, тихоходкам надо шевелиться, надо ползать, шевелить этими лапками. Поэтому есть мышцы. Они устроены довольно просто: каждая мышца – это одна отдельная мышечная клетка. Очень простые, но их довольно много. И есть ещё элементы полости тела. Вот в полости тела тихоходок, здесь на картинке даже видно, такие нарисованные шарики. Да, это действительно отдельные сферические, не имеющие постоянной формы клетки, которые просто плавают в полости тела. Вообще тихоходка – она зверюшка полостная, как воздушный шарик. У неё внутри довольно обширные пространства, заполненные жидкостью, и в этой жидкости свободно плавают вот эти клетки. Они выполняют функцию жирового тела, запасают питательные вещества. Если тихоходка хорошо питалась, у неё много этих клеток. Если тихоходка плохо питалась, то их мало.

Строение действительно очень простое. И считается, что такое упрощение связано с тем, что когда-то давно, где-то в кембрии, а может, и в докембрии, когда тихоходки формировались как группа, они испытали сильную миниатюризацию. То есть они ушли обитать в пространство между частицами грунта, интерстициаль. И при этом они уменьшились, чтобы помещаться между песчинками. В связи с этим дыхательная и транспортная система им уже оказалась не нужна. Поскольку если у тебя размер позволяет доставлять кислород или выводить какие-то продукты обмена путём простой диффузии напрямую через поверхность тела, то зачем тебе нужны эти системы? Скорее всего, с этим связано их исчезновение.

Куда же тихоходки относятся, кому они являются родственниками? Этот вопрос тоже очень долго дискутировался, и в общем, конечно, дискуссии ещё до сих пор немножко продолжаются. Смотрите, 8 ног. У пауков тоже восемь ног, значит, это такие паукообразные, наверное, клещи, замечательная версия. Другая версия: смотрите, они такие вытянутые, ножки простенькие с коготочками на концах – ну гусеницы гусеницами! Хорошо, это личинки насекомых, может, двукрылых каких-нибудь, мух. Вариантов было много. Но сейчас уже более-менее понятно, что тихоходки входят в состав так называемой клады, то есть некой веточки на родословном древе животных, куда входят ещё настоящие членистоногие, здесь представленные замечательным клопом, и такая группа как онихофоры, бархатные черви – это тропические, субтропические наземные зверюшки макроскопических размеров. Тихоходки здесь отличаются тем, что они именно микроскопические. А вот в этой группе из тихоходок, онихофор и членистоногих как связаны между собой подгруппы, кто кому ближе родственник, к сожалению, пока установить не удаётся. Они могут группироваться совершенно по-разному. Можно группировать тихоходок с членистоногими, можно группировать тихоходок с онихофорами. Вариантов много, но они все, скажем так, равновероятны, ответа пока у нас на этот вопрос нет.

Когда говорили о мифах, тут на самом деле можно сказать даже не о мифах. Перед подготовкой к этому выступлению были собраны, скажем так, самые популярные мнения о тихоходках, которые циркулируют в обществе. И я немножко их прокомментирую. Эти мнения можно собрать в три группы.

И первая группа – это конечно же истории о неуязвимых тихоходках, о том, что они вообще, совершенно, абсолютно ничем не уничтожимы. Вторая группа – это то, что связано с вопросами о том, где они живут, где с ними можно встретиться. Ну, и третье – это, как обычно бывает, разное другое, разные вопросы.

Итак, о неуязвимости. Вот тут собраны основные пункты, которые часто упоминаются в разговоре о тихоходках.

Что они могут жить больше ста лет, самые живучие, фактически вообще бессмертные, переживают любые экстремальные условия, живут в космосе и даже на других планетах. Вот сейчас немножко об этом поговорим.

Но прежде чем говорить о том, как живут и где живут тихоходки, надо сказать, что понятие жизни применительно к тихоходкам, оно вообще довольно такое специфическое. Потому что для тихоходок характерно такое явление как криптобиоз, он же анабиоз. Это состояние обратимой остановки жизнедеятельности, при котором не обнаруживаются процессы обмена веществ, то есть фактически всё, жизнь остановилась. Можно назвать такое животное в этот момент живым или нельзя – вопрос дискуссионный. Но главное, что оно из этого состояния может выйти и продолжить активную жизнь. Так вот тихоходки – это, пожалуй, животные с наиболее широким спектром состояний криптобиоза. У них встречаются, здесь хорошая очень иллюстрация, в центре –активно ползающая тихоходка, куча разных вариантов криптобиоза.

Во-первых, они могут откладывать яйца, и эти яйца переносят тоже очень много всяких неблагоприятных воздействий. Это покоящиеся яйца, переносящие высыхание, промораживание и разное другое. Во-вторых, тихоходки могут образовывать цисты. Но цисты тихоходки – это вовсе не то, что в учебнике зоологии, циста амёбы. Тихоходка не выделяет никаких веществ, чтобы сформировать оболочку. Она просто несколько раз линяет подряд. И не вылезает из линочной шкурки. Образуется такая штука, которую некоторые зарубежные коллеги называют «матрёшка-стэйдж» по имени матрёшек. Иногда, наоборот, сравнивают с какими-то египетскими мумиями, саркофагами, когда наружная кутикула называется «кутикула-саркофаг», следующая кутикула – «кутикула-мумия», а внутри лежит тихоходка. Какое-то время она лежит. Когда она решает, что пора, она все слои кутикулы разрывает и вылезает.

Ещё есть вариант, когда в окружающей среде становится мало кислорода. Это так называемый аноксибиоз. В этом состоянии тихоходка ещё сильнее надувается, она становится ещё более похожей на воздушный шарик, вся растопыривается, надувшаяся лежит. Не шевелится, не двигается, ничего. Просто пережидает опять же вот эти условия. У неё остановлен метаболизм. Как только кислорода становится достаточно, она возвращается к обычному состоянию.

Ещё одно состояние «скрытой жизни», криптобиоза – это состояние криобиоза. Тихоходки могут замерзать. Особенно это важно для тех, которые живут в Арктике, даже, в общем, и в нашей умеренной зоне, но Арктика, Антарктика – это в первую очередь. Потому что вот только что ты ползал, питался, как вдруг шарахнули морозы. Ты никуда не можешь ни мигрировать, ни спрятаться. Ты просто замерзаешь. Как только ты оттаял, ты продолжил жить, ползать и радоваться жизни.

Ну, и самый известный вариант, самый популярный, чаще всего фигурирующий во всяких историях про тихоходок – это ангидробиоз, состояние высыхания. Оно, конечно, характерно не для всех тихоходок, только для тех, которые живут на суше, которые подвергаются периодическому пересыханию. Это обитатели мхов, лишайников, почвы, лиственного опада какого-нибудь. Дождь прошёл – мокро, можно жить, прекрасно. Всё, высохли – ну, высохли, ждём дальше дождя.

Что же мы будем включать в продолжительность жизни тихоходки? Мы можем включать и вот эти периоды остановленной жизнедеятельности, а можем их исключать – и тогда считать только активную жизнь. И в зависимости от того, как мы это будем считать, соответственно, можно по-разному считать продолжительность жизни тихоходки. Но тут сразу надо сказать, что истории с тихоходками, прожившими больше ста лет – это классический миф. Он коренится всего в одной работе 1948 года, даже не специалиста по тихоходкам. Это итальянский ботаник, которая работала с мхами, она размочила кусочек мха из гербария, которому было 120 лет на тот момент. Оттуда вывалилось огромное количество тихоходок, все были мёртвые. Это нормально, обычное состояние работы с гербариями. Но у одной тихоходки, как ей показалось, шевелилась одна лапка. И она честно в работе об этом написала. А вот дальше стараниями популяризаторов науки, скажем так, журналистов в основном, из этой истории выросла легенда о том, что тихоходки выживают больше ста лет и прекрасно возвращаются к жизни и всё с ними хорошо. Но, к сожалению, нет такого. Если мы говорим о максимальной продолжительности жизни тихоходки, которая именно активная жизнь, то есть это одна тихоходка, которую отсадили, она живёт в какой-то там чашечке Петри в культуре, и за ней следят, каждый день смотрят, как она там, жива ли, здорова, всё ли в порядке. Но она не высыхает, она всё время непрерывно активно живёт. Максимальная продолжительность такой жизни – 517 дней. Но это, скажем так, исключение, это Мафусаил такой, старец мудрый. А основная масса тихоходок живёт в пределах месяца, полтора-два месяца. И всё. А вот наибольшая известная продолжительность пребывания в состоянии криптобиоза, это ангидробиоз, высыхания, после которого они вернулись реально к нормальной жизни, начали питаться, двигаться и размножаться – это 15 лет. Это тоже были эксперименты, длительные, естественно, эксперименты, когда брали мох, сохраняли его в высохшем состоянии, потом через какие-то интервалы пытались получить живых тихоходок. Через 15 лет получилось, больше – уже не получилось.

И вот ангидробиоз, то самое состояние высохшее, можно рассматривать действительно как некую суперспособность. И следующие тезисы о том, что они могут переживать экстремальное воздействие, устойчивы к радиации, к химикатам – как раз всё связано именно с ангидробиозом, именно с этим состоянием. Надо сказать, что в активном состоянии, когда тихоходка активно живёт, ползает, шевелится, во-первых, она всегда это делает в воде. Вне воды тихоходки жить не могут. И во-вторых, именно в этом состоянии тихоходки крайне уязвимы, суперустойчивости никакой у них нет. Живущая активно тихоходка – крайне нежное, ранимое существо. И поскольку я ими занимаюсь, пытаюсь их культивировать, постоянно в культуре держать, то об этом очень хорошо знаю, потому что чуть что не так – всё, культура померла вся. Никаких там суперспособностей нет. А вот когда она высыхает, причём высыхает постепенно, не резко, то формирует совершенно специфическую стадию, вот здесь она изображена – это т.н. стадия «бочоночек». Впервые её очень красиво описали итальянские исследователи: «ботичелле», стадия «бочоночка». Это не просто высохшая тихоходка. Это тихоходка, которая подготовилась к высыханию, у неё синтезировались определённые вещества, она высыхает в определённом порядке. У неё, когда она сжимается, и кутикула складывается определённым образом, втягиваются определённые участки. И внутренние органы внутри укладываются тоже не как попало, а упорядоченно. Процесс сложный достаточно, энергозатратный и непростой для тихоходки. Но именно в таком состоянии они действительно способны переносить многое: и большие дозы радиации, и устойчивость ко многим химикатам. Естественно, поскольку остановлен метаболизм, то те химикаты, которые могут в этот метаболизм встраиваться и повреждать, они уже не имеют мишени. С другой стороны, ясно, что химикаты, которые просто разрушают ткань, какая-нибудь кислота концентрированная, тут без разницы. Тихоходка активная или высохшая, растворится в любом случае, так что не ко всем, конечно, химикатам.

Тут сказано ещё об устойчивости к бактериям. Здесь сложный вопрос. Потому что с бактериями у тихоходок отношения конечно же есть, но мы не знаем, какие. То есть мы знаем, что есть бактерии, которые обитают на поверхности тела тихоходок, мы знаем, что есть бактерии, которые обитают у них в полости тела, есть бактерии, которые обитают в кишечнике, но мы не знаем, какие между ними отношения. Они им вредят, вызывают какие-то заболевания или нет, или это нужные для них симбионты – у нас просто нет ответа, потому что для этого нужны специальные очень тонкие исследования, и на таких микроскопических животных трудно об этом говорить. Но по крайней мере явных признаков заболеваний от бактерий у тихоходок нет. Вот грибы, например, паразитические там есть совершенно однозначно. Когда гриб начинает прорастать сквозь внутренние органы тихоходки, понятно, что это он её поедает потихонечку изнутри. Даже если она ещё ползает – не жилец. А с бактериями всё немножко сложнее. Есть ещё интересная вещь – это морские тихоходки, у которых бактерии живут в карманах на поверхности тела. Не просто на поверхности, а на поверхности тела формируется карман, довольно глубокий, причём они упорядоченно расположены, эти карманы, на голове, и вот они забиты бактериями. Тут, скорее всего, это симбионты, которые зачем-то тихоходке нужны. Зачем – не знаем, к сожалению.

И о космосе. Космические тихоходки – это то, о чём очень часто идёт речь. Именно из-за того, что тихоходки в высохшем состоянии способны переживать многие всякие неприятности, с ними проводили такие эксперименты. И самый эксперимент продуманный и интересный – это эксперимент TARDIS. Это экспонирование высохших тихоходок в космосе, на спутнике. Это был необитаемый космический аппарат, в течение 10 дней. Это наш спутник научный, «Фотон», в нём была капсула, спроектированная международным сообществом исследователей, где тихоходки находились в таких камерах маленьких. Вот видны эти камеры. Причём каждая камера как бы трёхслойная. Верхний слой – тихоходки открыты для вакуума и для ультрафиолетового излучения, нижний слой – там светофильтр, и ультрафиолет сильно ослаблен, совсем нижний слой – ещё один светофильтр, там ультрафиолет отключен совсем. И вот эта камера, когда спутник выходил на орбиту, это низкая достаточно орбита, 250 км, там она открывалась, экспонировалась в открытый космос. Единственное что – там была система терморегуляции. Поскольку если тихоходку, даже высохшую, нагреть выше ста градусов, там необратимые процессы происходят, и она уже, естественно, не сможет вернуться к жизни. А на орбите прямое солнечное излучение способно нагреть, естественно. И поэтому там была специальная система охлаждения, всё это на +10 градусов постоянно поддерживалось. Затем этот аппарат спустился, зверей оттуда извлекли и попытались вернуть к жизни, размочить, посмотреть, как что будет. В общем-то, вернулись к жизни нормально только один вид из нескольких видов тихоходок, участвовавших в эксперименте, и только те, которые были в самом нижнем слое. То есть. скорее всего, ультрафиолет, который на них воздействовал, всё-таки там, где он смог до них добраться, их убил. Но однозначно мы можем сказать, что тихоходки жить в космосе, активно ползать, шевелиться не могут. Однако выживать в условиях открытого космоса они действительно способны.

Ещё один эксперимент – это когда тихоходок доставляли на МКС, TARDIKISS, но там не так интересно. Их просто доставляли туда в уже высохшем состоянии, какое-то время их держали так, а потом спускали вниз. Но в основном, в условиях станции же. Хотели понять, влияет ли микрогравитация на обмен веществ уже высохших тихоходок. Оказалось, что да. Несмотря на то, что в начале говорилось о том, что ангидробиоз – это состояние остановки. Неполной, потому что некоторые вещества, судя по всему, накапливались уже в высохших тихоходках в условиях микрогравитации и излучения на орбите. Пока не очень понятно, что это такое, какую роль это играет. Предположительно, это какой-то защитный механизм.

Ну, и об обитании на других планетах. Как ни странно, такие эксперименты были, но с Марсом, конечно же, получилось всё-таки не прямо отправить тихоходок на Марс, но был создан Марс на Земле. Была создана искусственная установка, которая копировала условия Марса. Грунт, состав атмосферы, атмосферное давление, ультрафиолетовое излучение. И были две группы высохших, естественно, поскольку жидкой воды не может существовать на Марсе, поэтому никаких активных тихоходок там быть не может. Высохшие тихоходки, две группы. Одна на поверхности, другая – под грунтом. И опять же, к активной жизни вернулись те, кто были прикрыты грунтом. Скорее всего, всё-таки основной враг тихоходок – это ультрафиолет.

Полёт на Луну. Это тоже часто всплывающая тема. О том, что тихоходок отправили на Луну и они теперь там живут. Но, во-первых, как их отправили? Это израильский зонд «Beresheet», такой странный очень проект, по-моему, имеющий мало отношения к науке вообще, поскольку его целью было заявлено сохранение всех знаний человечества. В качестве носителя знаний была использована англоязычная Википедия, которая была записана на диске и отправлена этим аппаратом на Луну. Само по себе уже интересно. И после того, как эта миссия, в целом, провалилась, забегая вперёд скажу, уже было объявлено, что там, оказывается, были и тихоходки. Но, во-первых, поди проверь, были или не были. А во-вторых, зачем-то высохших тихоходок залили эпоксидной смолой. Тихоходки, залитые эпоксидной смолой, уже априори мёртвые, потому что нет способа их оттуда вынуть живыми, никакого совершенно. Растворить это ацетоном – так они всё равно помрут от этого. Очень странная ситуация. В любом случае, этот зонд до Луны долетел.

Но он на неё не сел, он в неё врезался. Вот фотография места посадки, если можно так сказать, снятое с орбиты, его размазало совершенно по Луне. Так что никаких тихоходок на Луне уже нет, однозначно.

Где же тихоходки живут? Ответ довольно простой. Тихоходки живут всегда в воде. А вот в какой воде – в общем-то, им совершенно без разницы.

Тихоходки живут в морских водоёмах любых, то есть от абиссальных глубин много-много километров под водой до литоралей из зоны заплеска, куда только брызги долетают. Тихоходки живут в пресных водоёмах в любых: реки, ручьи, озёра, где угодно. Тихоходки живут, как я говорил, в пересыхающих субстратах. Кстати говоря, основное видовое разнообразие связано именно с этим, то есть мох, лишайники. Если взять какой-нибудь мох, с вероятностью 90% вы там найдёте тихоходок. В общем-то, водоёмов, где нет тихоходок, скажем так, нигде нет, а где бы их не могло быть, таких водоёмов практически нету. Единственное, чего я никогда не встречал – это указание об обнаружении тихоходок в горячих источниках. Может быть нету, не знаю. В тёплых и даже слаборадиоактивных вулканических источниках тихоходки обнаруживались. Так что и там они тоже живут.

Ещё одно такое утверждение, которое встретилось, о том, что тихоходки могут жить рядом с человеком и подъедать всякое, что с человека осыпается. Чешуйки кожи, волоски и прочее. Вот это явный миф, и связан он скорее всего с тем, что фотографии, полученные при помощи сканирующего электронного микроскопа, тихоходок и пылевых клещей очень часто во всяких стоках лежат рядышком. И более того, очень часто подписи перепутаны. Я сам на это натыкался. Какой-нибудь организм с подписью, что это тихоходка. Тут что можно сказать? Во-первых, тихоходки, конечно же, рядом с человеком жить не могут, если человек не сидит в болоте. Им нужна вода. И во-вторых, их ротовой аппарат абсолютно не приспособлен для того, чтобы что-то грызть. Если мы посмотрим на этого клеща, то там видны прекрасные грызущие ротовые органы, которыми он может что-то жевать. Тихоходка жевать не может. У неё сосущий ротовой аппарат, во рту у неё есть тонкие стилеты, которыми можно что-то проколоть, клетку какую-нибудь отдельную, это всё микро-размеры, и высосать содержимое этой клетки, например. Тоже легенда – не легенда, странное утверждение.

Ну и раздел «разное». Во-первых, тихоходки разноцветные.

Они действительно разноцветные. Хотя в большинстве случаев, если вы поймали тихоходку, вы увидите что-нибудь вот такое.

Белое полупрозрачное тело, и внутри кишка, которая окрашена тем, что тихоходка съела. В данном случае она явно ела какие-то водоросли, или что-нибудь растительное. Она может быть коричневая, если она питалась какими-нибудь бактериями, тут не важно. А с другой стороны, есть виды тихоходок, которые ярко окрашены, и эта окраска может быть разного происхождения: клетки того слоя, который выделяет кутикулу, гиподерма. Здесь видно, что это такие квадратики, каждый квадратик – это отдельная клетка, они накапливают пигмент. У этой тихоходки они расположены одинаково, а у других видов они могут, например, чередоваться в шахматном порядке, в шашечку, могут быть полосы какие-то. Вариантов много. Могут быть окрашены те самые клетки в полости тела, о которых я говорил. У этой они жёлтые, жёлтые шарики внутри у неё активно переливаются, когда она ползает. И третий вариант – это когда окрашена сама кутикула. Здесь есть фотография тихоходки, которая в ярко-зелёный цвет окрашена. На самом деле это сфотографировано с постоянного препарата, там тканей живых уже нет, их не видно, она прозрачная. Это только её кутикула, она ярко-зелёного цвета. Есть и такие формы.

О том, что они напоминают маленьких медведей. Действительно напоминают. Вот картинка, это практически первое изображение тихоходки. Немецкий исследователь Гётце, 1773 год, XVIII век. Собственно, он первым проиллюстрировал тихоходку. И увидев такое, он это нарисовал и назвал «маленький водяной медведь». Это первое название, которое тихоходка вообще получила как группа. А рядом фотография, полученная при помощи сканирующего электронного микроскопа. И видно, что, в общем, да, похожа. Длинное тело, массивное короткие лапы с когтями, голова без шеи с вытянутой мордой – медведь медведем. Тихоходки, которые живут на земле, во мху, они действительно похожи.

А вот те тихоходки, которые живут в море, могут быть очень разными, они совершенно могут быть не похожи на медведей. Вот такой, похожий на цветочек с лепесточками по периметру, это выросты кутикулы, такие кутикулярные крылья у неё. И такой длинный червеобразный организм, который живёт в мягких илах на большой глубине.

Теперь вот такие совершенно загадочные зверюги с выростами, с шипами. Причём эти шипы, которые на шипах, тонкие – они ещё между собой соединены тонкой мембраной, то есть это крылья, по сути дела. Теперь вот зверь с поплавками на задней части тела. Это реально поплавки, они над ним плавают, эти гроздья. Но зачем ему это, что это такое – совершенно непонятно.

И о том, как они двигаются. Двигаются как позвоночные, здесь у нас тихоходка, которая перебирает лапками, и похожа немножко на медвежоночка смешного.

А вот здесь у нас видео морской тихоходки. И посмотрите, какие ноги. Совсем по-другому они двигаются. У неё ноги телескопические, они раздвигаются как подзорная труба, дистальные участки конечностей выдвигаются из проксимальных. Как это работает, кстати говоря, совершенно пока непонятно, потому что детально строение этих ног ещё не исследовано. А на концах этих ног с другой стороны – пальцы. Тоже обратите внимание. Тихоходки похожи на позвоночных тем, что это единственные две группы, у которых есть настоящие пальцы . У нас, у позвоночных, и у тихоходок, больше ни у кого. Четыре пальца, но это, правда, приобретение отдельной группы морских тихоходок, не у всех они есть.

Ну что ж, время моё, к сожалению, подошло к концу. И понятно, что далеко не всё о тихоходках, что ещё можно было бы интересного рассказать, мне рассказать удалось. Но надеюсь, что о каких-то мифах я всё-таки успел поведать и что-то интересное вы из этого почерпнули.

Александр Соколов: Давайте теперь посмотрим на результаты голосования. Кого наши зрители сочли не тихоходкой? А можно картинку вернуть, если что? Первый вариант набрал больше всего…

Денис Туманов: Ну что ж, на самом деле, это делает честь проницательности наших зрителей. Потому что именно первая картинка – это действительно не тихоходка, это рак, морской рачок. А вот все остальные – да, морские тихоходки разнообразной формы.

Александр Соколов: Друзья, я знаю, что до перерыва осталось полчаса. Конечно, вы вправе сейчас покинуть зал, но…

Спикер: Помните, пингвинопитек следит за вами!

Александр Соколов: Он робко спрячет ваше бренное тело в утёсах. А мы посмотрим видеовопрос Ивана Затевахина – к.б.н, телеведущего и нашего эксперта.

Иван Затевахин: Уважаемый Денис, скажите, пожалуйста, правда ли, что у тихоходок есть брачное поведение.

Денис Туманов: Иван, спасибо за вопрос! Да, брачное поведение у тихоходок есть.

Здесь вы видите брачное поведение пресноводных тихоходок. В середине кадра – самка, у неё много созревших ооцитов (то, что будет яйцами). Когда самка готова отложить яйца, она выделяет какие-то вещества. Мы точно не знаем какие, но она явно их выделяет, потому что именно в этот момент становится крайне привлекательной для самцов. Все остальные тихоходки – самцы.

Также самка готовится к линьке, то есть она не просто готова отложить яйца, а ещё и полинять. Вокруг неё старая кутикула, и под старой – новая. Я говорил, что в их ротовом аппарате есть стилеты, и когда старая кутикула отделяется, самцы этими стилетами прокалывают её и впрыскивают в отверстия свои половые продукты. Самка оказывается в мешке со сперматозоидами, после чего прорывает старую кутикулу, вылезает и при этом откладывает в оставшийся объём со сперматозоидами свои яйца, где и происходит оплодотворение. Потом она будет таскать этот мешок с собой – зацепит задними лапами и будет носить всё время. Кстати, если присмотреться, справа видно, что уже был один мешок: там пустые оболочки яиц, то есть самка делает вторую яйцекладку.

Редкие явления заботы о потомстве, характерные именно для этих видов; у других, скорее всего, ситуация может отличаться. На самом деле неизвестно, как это происходит. Например, у морских тихоходок есть специальные семяприёмники у самок, но они открываются на поверхность тела рядом с половым отверстием. И там у взрослых самок находятся сперматозоиды. Как они туда попадают, мы пока совершенно не представляем.

Александр Соколов: Вопрос от нашего зрителя Николая Сорокина, присланный заранее: «В журнале «Molecular Cell» в 2017 году выходила статья, описывающая механизм замещения воды в клетках тихоходок стекловидной белковой матрицей, позволяющей этим созданиям переживать «тяжёлые времена». В статье предлагается включение методами генной инженерии этого механизма в клетки сельскохозяйственных культур для улучшения стойкости растений к засухе. Возможно ли перенесение того же механизма в геном животных, в том числе более крупных, чем тихоходки? Если да, то получат ли реципиенты «тихоходочные силы»?».

Денис Туманов: Действительно, вопрос интересный. У меня даже имеется к нему слайд.

Это из той самой статьи, упоминаемой в вопросе. Я немного объясню, о чём идет речь. Есть такие даже не белки, а олигопептиды – очень короткие цепочки, которые не образуют никакой упорядоченной структуры. Они так и называются неупорядоченными белками. Считается, что они обеспечивают защиту содержимого клеток при высыхании. Не только у тихоходок, у других групп они тоже описаны.

Если тихоходка высыхает быстро (то, о чём я рассказывал, – левый столбик), она погибает, потому что не успевает подготовиться. Если медленно, то успевает синтезировать эти вещества – и они при высыхании, как считается, фактически замещают воду, то есть поддерживают строение элементов клеток, заменяя нормальную воду при активной жизни. Тогда тихоходка может вернуться.

Беда в том, что с этими пептидами пока не очень понятная ситуация. Собственно, их только изучают. Идея как бы «стеклянной» природы тоже гипотетическая. Да, есть версии, что образуется что-то типа трёхмерной сетки, впрочем мы пока точно не знаем.

Однако у тихоходок есть другой белок, который известен тем, что тоже образуется при высыхании, но связывается не с клеточными элементами, а именно с их ДНК. Судя по всему, он защищает ДНК тихоходок, так как начинает синтезироваться именно при высыхании. Этот белок, точнее ген этого белка, однажды внедрили в геном человека. Правда, не живого человека (никакого супергероя не сделали), а в клетки человека, которые живут в культуре. Сразу было показано, что у этих клеток почти в 40 раз повышается устойчивость к радиации. Казалось бы, прорыв! Действительно можно будет создать суперчеловека. Но буквально на днях (ещё даже статья не опубликована) вышел препринт: когда этот же ген внедрили в геном крысы и посмотрели, что будет в живом организме, оказалось, что белок вызывает дегенеративные изменения в нервной системе – нейроны мозга начинают разрушаться. Поэтому я не знаю, будут ли суперспособности, если это воспроизвести на каких-то крупных животных. Пока что данный вопрос открытый, и последствия мы просчитать не можем.

Александр Соколов: Спасибо! А сейчас – блиц. Я прошу Вас следующие три минуты отвечать максимально лаконично. У нас был рекорд – 16 ответов. Удастся ли Вам превзойти данный результат?

Денис Туманов: Попробуем.

Александр Соколов: Итак, Ксения Кравцова: «Что именно делает тихоходок такими выносливыми? Может ли человек извлечь из этого пользу для себя?».

Денис Туманов: Адаптация.

Александр Соколов: Мария Бепле: «Какие самые бесчеловечные эксперименты проводились над тихоходками?».

Денис Туманов: Стреляли из пушки.

Александр Соколов: Юра Нии: «Возможно ли вывести породу тихоходок-гигантов? Хочется погладить такую».

Денис Туманов: Хочется, но вряд ли получится.

Александр Соколов: Карл-Август Аванти: «Если, вдохновившись Вашим докладом, я пожелаю немедленно наблюдать тихоходку, где её искать, чем вооружаться? Лупа подойдет?».

Денис Туманов: Нет, микроскоп.

Александр Соколов: Владислава, Москва: «Как правильно высушить тихоходку?».

Денис Туманов: Плавно.

Александр Соколов: Коммандер Вэнто: «Можно ли использовать знания о тихоходках для продления жизни человека или лечения болезней?».

Денис Туманов: Возможно.

Александр Соколов: Коммандер Вэнто: «Как и когда были обнаружены тихоходки?». Отчасти в докладе это было.

Денис Туманов: Наблюдая в микроскоп.

Александр Соколов: Вопрос от Тимофея (4 года): «Каким образом тихоходки становятся живыми, если их раздавить или сварить?».

Денис Туманов: Никаким.

Александр Соколов: Tall Man: «Откуда взялось такое название „тихоходки“?».

Денис Туманов: Потому что по стеклу они ползают очень медленно – когти скользят.

Александр Соколов: TechnoTurianArtem: «Что вообще можно съесть на таком микроскопическом уровне? Разве им для существования не требуется что-то, что очень сложно найти у макроорганизмов?».

Денис Туманов: Приходится стараться.

Александр Соколов: Тимур Воронцов: «Как с точки зрения эволюции можно объяснить такой размер тихоходки?».

Денис Туманов: Бывает полезен.

Александр Соколов: Ir Ra: «Зачем человечеству знание особенностей тихоходки? Ну, впадают они в анабиоз, какой нам от этого гешефт?».

Денис Туманов: Просто прикольно.

Александр Соколов: Tall Man: «А на человеке могут жить тихоходки?». Вы уже ответили.

Денис Туманов: Нет.

Александр Соколов: Полька Т: «Сколько раз за свою жизнь тихоходка может впадать в анабиоз?».

Денис Туманов: Думаю, очень много.

Александр Соколов: Johnny Walker: «Тихоходка выдерживает большие дозы радиации. Может ли изучение тихоходок помочь в исследование лекарств от рака и последствий облучения?».

Денис Туманов: Может.

Александр Соколов: Tall Man: «Зачем нам проводить над ними такие эксперименты? Ради чего?».

Денис Туманов: Ради интереса.

Александр Соколов: Имре Ач: «Как насчёт обитания в сильно солёной воде?».

Денис Туманов: Могут.

Александр Соколов: Joestar: «Могут ли попадаться тихоходки в водопроводной воде? Пусть даже неживые».

Денис Туманов: Ни разу не сталкивался.

Александр Соколов: Фёдор Сидоровский: «Почему тихоходки, будучи столь достоверно исследованными и интересными существами, не изучаются и даже не упоминаются в школьном курсе биологии?».

Денис Туманов: Мне тоже очень жаль.

Александр Соколов: Nadeko Neko: «Про 15 лет анабиоза: если учёные постепенно размачивали по кусочку мха раз в Х дней, может ли быть, что через 15 лет у них кончился мох или сами тихоходки во мху, поэтому выживших и не нашли?».

Денис Туманов: Нет. Я так понимаю, что у них ещё остался запас.

Александр Соколов: DarthSeven Hip-Hop House rec.: «В Мёртвом море тоже есть тихоходки?».

Денис Туманов: Нет.

Александр Соколов: Имре Ач: «У человека в доме есть те места, где часто бывает вода, – ванная комната, туалет, раковина. Неужели там не может быть тихоходок?».

Денис Туманов: Теоретически может. Хотя, скорее, в цветочном горшке.

Александр Соколов: Карл-Август Аванти: «Стоит ли аквариумистам заводить тихоходок, чтобы избавиться от водорослей в аквариуме?».

Денис Туманов: Не думаю.

Александр Соколов: Eugene Milov: «Зачем тихоходкам лапки с пальцами, а не плавники? Они же водные животные».

Денис Туманов: Но ползают.

Александр Соколов: 24 вопроса! Абсолютный рекорд. Коллеги, нам надо вручить Денису какой-то приз. Придумайте и сообщите мне. Награда должна быть тематической.

А мы продолжаем уже в более спокойном режиме. Я жду ваши руки. Давайте для интереса начнём с балкона.

Сергей, Москва: Вопрос немного не по теме биологии тихоходок. Как Вы кормите культуру тихоходок в искусственных условиях? Если мы хотим иметь более-менее плотную колонию, мы кормим самих бактерий, которые уже кормят тихоходок, или как-то искусственно подсаживаем туда микроорганизмы?

Денис Туманов: Хороший вопрос. Во-первых, если тихоходки растительноядные, мы просто добавляем водоросли – хлореллу; если хищные, то нам приходится культивировать бактерии, на этих бактериях – например, нематод и ими уже кормить.

Екатерина, Москва: У меня вопрос в связи с необычным размножением тихоходок. А как узнать, кто отец?

Денис Туманов: Боюсь, что никак.

Екатерина, Москва: То есть отцами становятся все сразу?

Денис Туманов: Нет, для каждого развивающегося яйца отец будет один, но в целом в вкладке действительно у каждого организма может быть свой отец. Не исключено.

Анастасия, Москва: Большое спасибо за интересную лекцию. Вы уже упоминали ряд космических проектов, когда тихоходок посылали так или иначе в космос, в том числе исследование 2021 года, когда компания «SpaceX» послала 5000 тихоходок на МКС. Тогда заявляли, что это делается, чтобы в дальнейшем сведения, которые мы получим о тихоходках, помогли нам адаптировать космонавтов к условиям микрогравитации. Как именно можно связать их биологические аспекты с нашей способностью адаптироваться в космосе?

Денис Туманов: То, что заявляется в рекламных материалах всяких космических миссий, понятное дело, делается для того, чтобы эти миссии состоялись. Действительно, было показано, что у покоящихся стадий в условиях микрогравитации меняется состав тела, синтезируются какие-то биологические вещества. Насколько это будет приложимо к человеку? Ну, дело очень далёкого будущего. Безусловно, изучать надо, но пока я прямой связи провести не могу.

Александр Соколов: Вопрос задаёт Опять Осьминожка: «Денис, тихоходки такие милые! Не зря одна из них на логотипе Вашей футболки. А если бы мы увеличили их до размера кота, смогли ли бы они стать домашним животным? Подошли ли бы им наши домашние условия и еда? Приносили ли бы они пользу, как кошки или собаки?».

Денис Туманов: Чтобы дорастить тихоходку до размера кота, нужно настолько изменить её анатомию, что я даже не знаю, смогла ли бы она жить с нами в комнате. Ей необходимо было бы заново развить дыхательную и выделительную системы. Это была бы уже не тихоходка, а что-то другое. К сожалению, просто увеличить тихоходку не получится.

Владислав, Москва: Наверное, в продолжение предыдущего вопроса: в сериале «Star Trek: Discovery» есть тихоходка размером с медведя. По идее, она была смоделирована с настоящей, но в сериале она достаточно агрессивная и мощная, так что пришлось придумывать ей собственную клетку. Насколько реальные тихоходки опасны для своей среды?

Денис Туманов: В своём размерном классе некоторые тихоходки – активные хищники, которые едят почти всё, что попадается на глаза и проходит в ротовой аппарат. Он состоит из так называемой ротовой трубки, и всё, что в эту трубку пролезает, а у хищников она широкая, они могут съесть. Довольно агрессивные звери.

Александр Соколов: Вопрос задаёт Якудзо: «Сколько видов тихоходок Вы открыли?».

Денис Туманов: Опубликованных около двадцати, неопубликованных ещё штук десять.

Александр Соколов: Серьёзно!

Никита: Вы сказали, что тихоходки – это водные животные. Как мы знаем, многие живые организмы на большой процент состоят из воды. Может ли тихоходка жить в теле другого организма, в частности человека? Если да, то где конкретно?

Денис Туманов: Спасибо, интересный вопрос. Я не думаю, потому что, насколько я понимаю, внутри тканей человека очень серьёзные проблемы с доступом к кислороду. Тихоходка вряд ли способна выжить в таких условиях, не говоря уже про воздействие иммунной системы и всё остальное. Так что нет.

Кстати, есть один вид, который паразитирует на щупальцах голотурии – морского огурца, но живёт снаружи. У голотурии такие ветвистые щупальца, почти как листики мха, вот тихоходка между ними ползает и высасывает отдельные клеточки. Но всё равно на поверхности, где много кислорода, а внутри маловероятно.

Александр Соколов: Вопрос задаёт наш постоянный зритель Пирожок с Covidлом: «Выживание в открытом космосе – наиболее жёсткие условия, в которые экспериментаторы помещали тихоходок, или удалось придумать ещё большую жесть? Если да, то какую?».

Денис Туманов: Как я говорил, производился такой эксперимент как стрельба из пушки. Тихоходок вообще очень любят использовать как модельный объект астробиологи: моделирование панспермии, переноса животных через космические условия. В том числе пытались воспроизвести падение астероида на Землю – столкновение на высокой скорости. Тихоходок помещали в какую-то среду, разгоняли до огромных космических скоростей и выстреливали в мишень. В общем, все там погибли. Стало быть, при падении метеорита на его поверхности тихоходки точно не выживут.

Александр Соколов: Дайте микрофон в самые далёкие ряды.

Мария, Москва: Здравствуйте! Криптобиоз уникален для тихоходок или есть другие виды, которые тоже так могут? И есть ли разница, когда они засыпают на месяц или на 15 лет? Они остаются в таком же состоянии? Это влияет на их продолжительность жизни?

Денис Туманов: По первому вопросу: тихоходки, конечно, не уникальны. Есть замечательная триада тех, кто обитает во мху, – тихоходки, нематоды и коловратки из многоклеточных и, естественно, ещё простейшие. Все они способны переносить высыхание. У каждой из этих групп свои адаптации и приспособления; они шли к этому независимо. Что касается продолжительности жизни: боюсь, не знаю. Для каждого вида нужно исследовать отдельно. Например, долгое время считалось, что невозможно культивировать так называемых панцирных тихоходок – наземные формы с щитками на спине. Оказалось, можно, только их надо регулярно выслушивать, потом размачивать. Без этого они не живут вообще: каждые две недели они должны обязательно высохнуть. Может быть очень по-разному.

Александр Соколов: Вопрос от Ильи Владимировича: «Если тихоходки такие сверхживотные, почему они не эволюционировали во что-то более крупное и разумное? Возможна ли ситуация, когда тихоходки смогут захватить мир?».

Денис Туманов: Они эволюционировали в сторону более мелкого и, может, не очень разумного. А мир уже захватили: они везде.

Максим, Фрязино: Вы показали нам не то чтобы уж совсем тривиальное половое поведение. Вопрос: на какие шиши? У них максимум 40 тысяч клеток, а ещё и поведение.

Денис Туманов: Как-то они ухитряются.

Александр Соколов: Я думаю, что квантовые процессы.

Денис Туманов: У инфузории вообще одна клетка и тоже поведение. В общем-то, для этого не нужно много мозгов.

Александр Соколов: Вопрос задаёт Рейг Шиль: «Есть ли у тихоходок эволюционная перспектива или они сразу получились хорошо и меняться им в целом не нужно?».

Денис Туманов: Беда в том, что мы не знаем, как шла их эволюция. Ископаемые виды практически не известны. То, что имеется, – уже вполне сформировавшиеся тихоходки из янтаря мелового периода. Как они развивались, мы не знаем. Мне кажется, они уже очень неплохо стабилизировались. Не думаю, что они будут в перспективе меняться. Им и так замечательно, они везде распространились. Это – процветающая группа, у которой нет необходимости куда-то дальше эволюционировать.

Дарья, Раменское: Какая угроза для тихоходок в дикой природе?

Денис Туманов: Честно говоря, даже не знаю. Есть версия, что тихоходки очень плохо относятся к закислению окружающей среды, потому что те самые стилеты во рту, про которые я говорил, обызвествлённые – отложение извести – и при сильном закислении могут просто начать растворяться. Тогда тихоходка не сможет питаться. Косвенно это подтверждается тем, что в местах, где могут идти кислотные дожди, численность тихоходок резко уменьшается. Ситуация гипотетическая; точно я не готов сказать. Где воды нет, там и тихоходок нет; где есть, попадаются.

Александр Соколов: Irina Melnikova спрашивает: «Вы говорили про брачное, а социальное поведение у тихоходок есть?».

Денис Туманов: Нет, во всяком случае не задокументировано. За пределами процессов размножения они друг с другом никак не взаимодействуют. Разве что крупные могут есть мелких, но не своего вида, а другого. Но это не социальное поведение, а асоциальное.

Александр Соколов: Дайте, пожалуйста, микрофон туда, где горит огонёчек. Вставайте и бегите навстречу девушке с микрофоном. По крайней мере стремитесь туда.

Антон, Химки: Насколько плавно нужно высушивать тихоходок?

Денис Туманов: Мне сложно сказать. Обычно их выслушивают, используя гигроскопический, удерживающий влагу субстрат – либо на пластинке агара или даже в сделанной в агаре ямке, либо на фильтровальной бумаге – на чём-то таком, что удерживает воду какое-то время. Естественно, не сушат феном и не выставляют на солнце, а при обычных условиях просто оставляют в ёмкости, где вода начинает постепенно испаряться. Лично я этими экспериментами никогда не занимался, точно задокументированного протокола предъявить не могу.

Александр Соколов: Вопрос задаёт Karl Maks: «Можно ли защитить космические аппараты от радиации тихоходками?».

Денис Туманов: Я боюсь, очень толстый слой должен быть.

Александр Соколов: В принципе можно?

Денис Туманов: Теоретически почему бы и нет. Жаль только их будет.

Екатерина, Великие Луки: Помимо брачного периода, бывает ли у тихоходок состояние, когда они находятся какими-то группами?

Денис Туманов: Уже был такой вопрос. Нет, они друг к другу совершенно индифферентны.

Александр Соколов: Теперь Вам предстоит выбрать, кому за лучший вопрос достанется книга Виктора Дольника «Непослушное дитя биосферы», предоставленная центром «Архэ». Вопросов было много. Может, у Вас есть фаворит?

Денис Туманов: Вопрос о том, если тихоходку увеличить до размера кошки, будет ли она хорошим домашним животным. Этот мне понравился.

Александр Соколов: Мы обязательно отправим книжку автору вопроса. А Вам достанутся наши подарки. Но сначала – приз как победителю в формате блиц – вязаная тихоходка. Чуть-чуть до кошки не доросла, но, мне кажется, уже на правильном пути. Кроме того, канцелярский набор, кружка-хамелеон, ежедневник, портмоне, органайзер и сумка от магазина принтов и гаджетов «GEN.ru» и другие замечательные сувениры.

Денис Туманов: Спасибо!

Александр Соколов: Сейчас на экране появится сюжет, нарисованный Юлией Родиной, – тихоходка из космоса.