Definiti come “orsi d’acqua”, i tantigradi sono piccoli esseri microscopici in grado di sopravvivere a condizioni veramente estreme, dove gli altri esseri umani non riuscirebbero a sopravvivere. Sono diffusi in tutto il pianeta. Vi sono specie marine, terrestri e adattate alle acque dolci. Possono essere considerati essenzialmente animali acquatici, in quanto anche le specie terrestri vivono all’interno di strati d’acqua come il muschio. Sono comunque in grado di resistere per tempi lunghissimi al disseccamento e congelamento.
Un nuovo studio ha deciso di rispondere ad alcune domande rimaste irrisolte, ossia perché questi animaletti sono cosi capaci a sopravvivere a queste condizioni? Perché hanno avuto questa evoluzione rispetto ad altri animali? Sembrano un incrocio tra un verme selvatico e un bruco, rimpiccioliti a dimensioni microscopiche.
Tantigradi, cosa sono questi esseri microscopici
Nonostante le loro piccole dimensioni sono animali complessi. Sono costituiti da circa 1.000 celle, ma sono complessi quanto uno scarafaggio o una mosca della frutta. Ciò include l’apparato boccale per perforare le cellule algali e altre fonti di cibo. Hanno anche strategie riproduttive molto variabili; mentre alcuni hanno maschi e femmine, altri sono ermafroditi, mentre altri ancora si riproducono per partenogenesi o “nascita verginale”.
Possono sopravvivere essendo prosciugati. Possono sopravvivere essendo congelati fino a circa un grado sopra lo zero assoluto, che è la temperatura alla quale si ferma tutto il movimento molecolare. Allo stato secco possono essere riscaldati ben oltre il punto di ebollizione dell’acqua. Possono sopravvivere migliaia di volte più radiazioni che possiamo. E sono l’unico animale di cui sappiamo che può sopravvivere a un’esposizione prolungata al vuoto dello spazio.
Quando i tardigradi in laboratorio si sono seccati, si sono raggrinziti, restringendosi a circa un terzo della loro dimensione normale. Hanno smesso di muoversi, hanno smesso di respirare, hanno smesso di fare praticamente tutto. Sono diventati minuscoli grumi immobili. Gli scienziati chiamano questo il loro stato “tun”. Possono rimanere nel tunnel per anni, solo per rianimarsi quando incontrano nuovamente l’acqua.
Questo stato sfida l’idea popolare che ci sia una linea dura tra la vita e la morte. Un tardigrado in tun non fa nessuna delle cose che associamo all’essere vivo, ma non è nemmeno morto. In realtà hanno solo poche settimane di vita attiva. L’intervallo tra il momento in cui nasce un tardigrado e quello in cui muore potrebbe essere molto lungo, ma solo se trascorre la maggior parte del tempo in questo stato per sfuggire a una minaccia ambientale. Entrare nello stato tun inattivo offre chiaramente un modo per sopravvivere ai tardigradi.
Tecniche di sopravvivenza
Tuttavia la maggior parte degli animali non può fare nulla del genere. Anche se noi umani potessimo sopravvivere perdendo la maggior parte dell’acqua dal nostro corpo, cosa che non possiamo assolutamente fare, moriremmo comunque; il DNA e altre molecole chiave nelle nostre cellule verrebbero danneggiate, quindi quando ci reidratiamo scopriremmo che nulla nel nostro corpo ha funzionato.
Deve succedere qualcosa all’interno dei corpi dei tardigradi per preservarli nello stato tun. Il biologo americano John Crowe e il ricercatore danese Hans Ramløv si concentrarono entrambi su una molecola chiave: uno zucchero chiamato trealosio. Nei tardigradi e in altri animali che possono sopravvivere all’essiccamento come i vermi nematodi, questa molecola si accumula spesso quando l’acqua lascia i loro corpi e viene distrutto quando si reidratano. Sembra essere brava a preservare le membrane esterne delle cellule, che altrimenti potrebbero rompersi quando si seccano, o se l’animale diventa così freddo da formare cristalli di ghiaccio al suo interno.
I tardigradi utilizzano anche altri “meccanismi di tolleranza allo stress”. Nel 2017 il suo team ha dimostrato che alcuni tardigradi producono proteine insolite, che preservano le interiora delle loro cellule. Alla fine le cellule iniziano ad assomigliare al vetro. Questa capacità dipende dalla struttura tridimensionale delle proteine.
Tutte le proteine sono lunghe molecole come catene, che sono attorcigliate in forme di pretzel. La maggior parte delle proteine ha una manciata di forme preferite in cui le loro catene amano piegarsi, ma le proteine tardigrade non hanno forme preferite e invece si limitano a fluttuare apparentemente a caso. Solo queste “proteine intrinsecamente disordinate” possono formare la sostanza simile al vetro.
Tutta colpa dell’evoluzione
Sono così brave a proteggere il materiale biologico che potremmo trovarle utili per conservare medicinali come i vaccini. Un collo di bottiglia nella lotta contro il Covid-19 è che molti dei vaccini devono essere tenuti al freddo. Tuttavia dovrebbe essere possibile conservarli a temperatura ambiente utilizzando proteine intrinsecamente disordinate. Le proteine intrinsecamente disordinate sembrano essere brave a proteggere altre proteine e Dsup protegge il DNA, ma ci sono molte altre sostanze e strutture all’interno dei corpi tardigradi che devono essere preservate.
In effetti, alcune delle abilità rimangono quasi del tutto misteriose. Ad esempio, nel 2020 i ricercatori hanno scoperto una nuova specie in grado di resistere a dosi intense di radiazioni ultraviolette. Sembra farlo fluorescente, ma non è chiaro cosa sia o come funzioni la sostanza. Se può essere identificato, il team suggerisce che potrebbe costituire la base di un nuovo tipo di protezione solare.
Secondo un punto di vista, i tardigradi hanno prima sviluppato la resilienza all’essiccazione per sopravvivere sulla terraferma. La loro strategia era quella di entrare in uno stato dormiente con le loro cellule e organi impacchettati da sostanze chimiche protettive. Questo inavvertitamente li ha anche resi resistenti ad altri fattori di stress, inclusi il freddo e le radiazioni, perché l’interruzione temporanea di tutti i processi biologici funziona altrettanto bene anche per quelle situazioni. Se questo è corretto, la quasi invincibilità dei tardigradi è una specie di incidente. Un incidente che ha funzionato così bene che possono persino conservarsi nello spazio.
Ph. Credit: Wikipedia
