Objavili mechanizmus spúšťajúci anabiózu u vodných medvedíkov

Pomalky, známe aj ako tardigrady alebo vodné medvedíky, sú drobné osemnohé vodné živočíchy dosahujúce veľkosť približne jeden milimeter známe svojou schopnosťou prežiť v extrémnych podmienkach. Keď nastanú pre ne nepriaznivé podmienky, schúlia sa do klbka, vypudia vodu, vtiahnu nohy, ich vnútornosti zosklovatejú a metabolizmus sa im spomalí na prakticky nepostrehnuteľnú mieru. Tento stav sa nazýva anabióza.

Vedecká fantastika spopularizovala iný druh anabiózy umožňujúci napríklad cestovanie vesmírom – kryospánok. V prípade pomaliek však anabiózu nenavodzuje chlad, ale chemický proces.

Vodné medvedíky dokážu v anabióze prežiť kompletné vysušenie, pobyt v kozme, vystavenie röntgenovému a UV žiareniu a mnoho ďalších extrémnych podmienok. Vedci v minulosti testovali aj teóriu, že sa pomalky na Zem mohli dostať na asteroide, preto ich vystrelili z pištole. Teória sa však nepotvrdila, pomalky počas testu zahynuli.

"Tardigrady nie sú extrémofilné organizmy, dokážu však extrémy znášať," vyhlásil chemik Derrick Kolling z Marshallovej univerzity v meste Huntington v americkom štáte Západná Virgínia.

Vedci si dlho lámali hlavu nad tým, čo spôsobuje spustenie alebo ukončenie anabiózy u pomaliek. Kolling viedol tím vedcov, ktorý proces popísal v novej štúdii zverejnenej v odbornom žurnále PLOS One.

Vedci na výskum použili pomalky druhu Hypsibius exemplaris, ktoré skúmali pomocou spektrometra využívajúceho elektrónovú paramagnetickú rezonanciu (EPR). Všimli si, že pri nástupe anabiózy u nich rapídne stúpa množstvo superoxidov – látok s jedným elektrónom navyše, ktorý môže reagovať s ostatnými atómami a molekulami.

Superoxidy však možno použiť na vysielanie signálov, uvádza chemička Leslie Hicksová zo Severokarolínskej univerzity v Chapel Hill. Jej tím sa spojil s Kollingovým, aby spoločne skúmali správanie pomaliek.

Rozhodli sa vystaviť ich podmienkam, aké sa v prírode nevyskytujú. Použili pri tom peroxid vodíka s rôznou koncentráciou. Pomalky po umiestnení do peroxidu vstúpili do anabiózy a po vybraní z roztoku opäť ožili. Vedcom sa tak potvrdilo, že anabióza skutočne súvisí s oxidáciou.

Ďalší výskum ukázal, že nástup anabiózy spôsobuje oxidácia aminokyseliny zvanej cysteín, zvrátenie procesu vedie k opätovnému prebudeniu pomaliek z anabiózy. Keď vedci oxidáciu cysteínu zablokovali, pomalky nedokázali prejsť do stavu anabiózy.

Schopnosť pomaliek prežiť vysušenie aj bez anabiózy však spolu s oxidáciou zostáva predmetom ďalšieho výskumu. Iné štúdie už preukázali, že oxidácia je dôležitým faktorom, ktorý umožňuje niektorých druhom pakomárov prežiť vysušenie. Je však možné, že ovplyvňuje aj ďalšie, zatiaľ neznáme procesy.