Сверхмощные существа, способные пережить все, что угодно

Жизнь на Земле не может быть иначе, как жизнестойкой: многие живые существа процветают в удивительном разнообразии условий жизни, некоторые из которых кажутся слишком враждебными для выживания. Самые выносливые формы жизни на Земле известны как экстремофилы, названные так потому, что они процветают в экстремальных условиях, которые быстро убили бы большинство других существ, включая человека. В статье, опубликованной в журнале Life, объясняется, что эти экстремофилы прекрасно чувствуют себя в самых суровых земных условиях, включая палящий зной, леденящий холод, сокрушительное давление и даже кислоты, достаточно сильные, чтобы растворить металл. Благодаря своей способности жить в таких необычных местах, эти формы жизни представляют огромный интерес как для биологов, так и для астробиологов, которые ищут жизнь в других уголках Вселенной.

Большинство экстремофилов являются микробами – одноклеточными формами жизни, гораздо более примитивными, чем любые животные. Но у настоящих животных есть немало собственных трюков для выживания. Live Science упоминает об одном особенно интересном маленьком существе, известном как лорициферан. Это единственные известные животные в мире, которые могут выжить без кислорода. Странные маленькие зверьки, такие как лорицифераны, доказывают, что в исключительных обстоятельствах жизнь на Земле может, похоже, переписать свои собственные правила. Конечно, не все сверхсильные животные Земли идут на такие необычные меры, но их способности не менее удивительны.

Аллигатор

Аллигаторы – привычное зрелище в юго-восточной части США, особенно во Флориде, согласно Britannica. В мире существует два вида: американский аллигатор и немного меньший по размеру китайский аллигатор. Аллигаторы – удивительно живучие существа, у которых в рукаве есть несколько замечательных трюков для выживания. How Stuff Works отмечает, что аллигатор может прожить целых три года, не съев ни кусочка пищи, благодаря исключительно медленному обмену веществ, как объясняет The New York Times. Современные крокодилы, к которым относятся и аллигаторы, по-видимому, эволюционировали таким образом в качестве хитрости выживания, позволяющей им выживать в условиях нехватки пищи и легче впадать в спячку.

Их медленный метаболизм также отчасти является причиной того, что аллигаторы могут проводить так много времени под водой. Как отмечает New Scientist, они могут целый час не делать ни одного вдоха, что примерно соответствует среднему киту, несмотря на то, что легкие аллигатора относительно малы. Медленный метаболизм – это только одна сторона хитрости аллигаторов, вторая половина буквально кроется в их крови. Гемоглобин – это белок в крови животных, который переносит кислород по организму, а у крокодилов, таких как аллигаторы, гемоглобин специально адаптирован, чтобы сохранять кислород, поставляя его только в те части тела животного, которые больше всего в нем нуждаются. Это настолько умный трюк, что некоторые ученые исследуют крокодилий гемоглобин, чтобы попытаться сделать искусственную кровь, которую врачи скорой помощи могли бы использовать для экстренного переливания.

Антарктическая стеклянная губка

В конечном счете, самое смертоносное для любого живого существа – это время. Невозможно обогнать старость, но некоторые животные все же пытаются сделать все возможное. Одним из таких животных является антарктическая стеклянная губка, которая отличается исключительно долгим сроком жизни. Как отмечает BBC, эти губки могут жить до 15 000 лет, что делает их самыми долгоживущими существами на Земле. Живя в прохладных антарктических морях, низкие температуры означают, что они растут невероятно медленно, поэтому они живут в сроки, которые человек едва может постичь.

Термин “стеклянная губка” также не является чисто поэтическим. Как объясняет National Geographic, их скелет состоит из биогенного кремнезема, то есть их “кости” буквально сделаны из того же материала, что и стекло. Однако, похоже, не все антарктические стеклянные губки растут так медленно. Одно из исследований показало, что иногда они могут переживать скачки роста, в основном в результате изменений в окружающей среде, которые приносят больше планктона, которым они питаются. Таким образом, хотя губки обычно любят не торопиться, они не упускают возможности расти быстрее, когда появляется более обильная пища для них.

Триопс

Триопы – это группа странных маленьких ракообразных, которых можно встретить по всему миру, и секрет их выживания заключается в исключительно прочных яйцах. Mental Floss объясняет, что эти яйца, технически известные как цисты, имеют структуру, которая защищает их от различных вредных условий окружающей среды. Яйца триопса могут переносить засушливые условия, экстремальные температуры и даже ионизирующее излучение. Они также могут проходить невредимыми через пищеварительные пути животных, что позволяет птицам разбрасывать яйца триопса так же, как они разбрасывают семена.

Яйца триопса также удивительно долговечны. В статье, опубликованной в японском журнале прикладной энтомологии и зоологии, отмечается, что эти яйца могут выживать в течение длительного периода времени в состоянии некой приостановленной активности, называемой диапаузой. В засушливых условиях яйца триопсов могут сохранять жизнеспособность в течение десятилетий до вылупления, а когда они вылупляются, триопсы приспособлены к жизни в эфемерных водоемах, как описано в Центральном Мичиганском университете. При сезонных дождях или наводнениях они вылупляются и быстро проживают свою жизнь в течение нескольких недель до высыхания воды. Этот оппортунистический жизненный цикл сослужил триопам хорошую службу: их самые ранние предки появились еще в триасовом периоде, о чем говорится в статье в журнале Molecular Phylogenetics and Evolution.

Красный плоский короед

Любите вы их или ненавидите, насекомые живут по всей планете. По оценкам Смитсоновского института, на Земле вместе с нами обитает 10 квинтиллионов насекомых, что примерно в миллиард раз больше, чем людей, и у многих из них в рукаве есть впечатляющие трюки для выживания. Красный плоский короед обитает в лесах по всей Северной Америке, и, как рассказали в Университете штата Пенсильвания, он способен переносить сильные холода, оставаясь невредимым. Более того, по данным BBC, красный плоский короед обладает удивительной способностью выживать в условиях полного замерзания.

У этих жуков есть несколько специальных приспособлений, которые защищают их от холода. Во-первых, их тело наполнено своего рода природным антифризом. Белки в тканях жуков не дают молекулам воды объединяться в группы, а в их теле содержится большое количество глицерина, некогда широко распространенного антифриза. Кроме того, при понижении температуры жуки обезвоживают себя, избавляясь от лишней воды. Все это помогает предотвратить образование кристаллов льда, которые в противном случае нанесли бы смертельный урон телу жуков.

Благодаря всем этим хитростям ученые обнаружили, что личинки красного плоского короеда могут выживать при температуре до минус 238 градусов по Фаренгейту. Такие низкие температуры убивают большинство других существ, поэтому после оттаивания у красного плоского короеда остается мало конкурентов в борьбе за пищу.

Верблюд

Известные как животные пустыни, верблюды были одомашнены людьми в течение 3 000 лет. Как объясняют в зоопарке Сан-Диего, верблюды являются экспертами по выживанию в засушливой среде благодаря целому ряду впечатляющих приспособлений. Они могут переносить резкий диапазон температур, от ледяных 20 градусов по Фаренгейту до палящих 120 градусов по Фаренгейту, и могут месяцами обходиться без пищи. Когда у них появляется возможность подкрепиться, верблюды с удовольствием поедают практически любую растительность, которую находят: Как отмечает Live Science, у верблюдов толстые губы, что позволяет им есть растения, слишком колючие для других животных.

Живя в таких сухих местах, верблюды также исключительно хорошо сохраняют влагу. В книге “How Stuff Works” упоминается, что верблюд может обходиться без питья до семи месяцев, а при нехватке воды верблюд может получить всю необходимую влагу из любой пищи, которую сможет найти. Благодаря исключительно эффективному пищеварительному тракту, три желудка верблюда извлекают все до последней унции питательных веществ из всего съеденного – и почти каждую каплю воды. Верблюжий помет настолько сухой, что кочевые народы пустыни, такие как бедуины, сжигают его в качестве топлива, сообщает Britannica.

Кроме того, у верблюдов есть еще несколько хитростей, чтобы справиться с жарким солнцем. Во-первых, верблюды обычно стоят лицом к солнцу, чтобы минимизировать тепло, которому подвергаются их тела. Кроме того, что особенно примечательно, мозг верблюда может избирательно охлаждать себя, что помогает животным избежать теплового удара.

Гидра

Гидры – это целый род крошечных существ, которые живут в пресноводных прудах и ручьях, используя прицепные руки для ловли проплывающей мимо пищи, точно так же, как и морские анемоны. Они названы в честь чудовища из греческой мифологии, которое могло отращивать потерянные головы – и они действительно могут совершить подобный подвиг. Как пишет Smithsonian Magazine, гидра способна заменить любые потерянные или поврежденные части тела и даже отрастить потерянную голову. И если этого недостаточно, то при благоприятных обстоятельствах любые удаленные части тела могут вырасти в совершенно новое животное.

Гидры биологически бессмертны, как объясняет журнал Discover Magazine, поскольку каждая клетка в теле гидры заменяется каждые 20 дней. Примечательно, что, по данным Live Science, их организм не проявляет признаков ухудшения с возрастом, поскольку большинство клеток их тела – стволовые, способные непрерывно делиться и дифференцироваться. Проще говоря, если гидру ничто не убивает, она просто не умирает. Биологи, которые их изучают, предполагают, что при наличии подходящих условий жизни гидра вполне способна жить вечно.

Помпейский червь

В 1977 году морские ученые обнаружили на морском дне гидротермальные источники. По сути, это глубоководные горячие источники. National Geographic объясняет, что эти источники существуют в крайне неблагоприятной среде, с запредельными температурами, сокрушительным давлением и водой, наполненной токсичными растворенными металлами. Примечательно, что в них также существуют процветающие экосистемы, которые существуют совершенно независимо от солнечного света.

Среди странных существ, живущих в этих гидротермальных источниках, – помпейский червь. Объединенный институт генома описывает его как “одну из самых теплолюбивых эукариот”, что означает, что он может переносить более высокие температуры, чем почти любое другое сложное живое существо в мире. Процветая в обжигающе горячей воде гидротермальных источников, Карлетонский колледж отмечает, что помпейские черви находят дома, где их хвосты сидят в воде температурой до 176 градусов по Фаренгейту.

Университет Делавэра подтвердил, что помпейский червь является самым термоустойчивым животным в мире, сообщает Science Daily, приписывая эту способность целому сообществу микроскопических пассажиров. Черви покрыты оболочкой из защитных, специально приспособленных бактерий, и морские биологи считают, что эти микробы могут содержать разнообразные термостабильные ферменты с потенциальным промышленным применением в различных областях – от фармацевтического производства до переработки продуктов питания.

Аляскинская древесная лягушка

Аляскинская древесная лягушка обитает в лесах по всей Северной Америке. Как отмечает Национальная федерация дикой природы, их можно встретить даже южнее Алабамы, но они процветают в лесах Аляски. Фактически, это единственные лягушки, живущие за полярным кругом, и для того, чтобы создать свой дом в таких холодных условиях, эти лягушки могут пережить замораживание.

Газета Los Angeles Times рассказывает о том, как две трети тела лягушек замерзает во время лютой арктической зимы. В это время их сердца перестают биться, и они перестают дышать – фактически, они как будто умирают. В таком глубоко замороженном состоянии аляскинская древесная лягушка может выживать при температуре до 0 градусов по Фаренгейту в течение семи месяцев. В исследовании, опубликованном в журнале “Journal of Experimental Biology”, говорится, что в организме лягушек есть несколько различных видов естественного антифриза, который помогает им справляться с холодом. Их мышцы укрепляются глюкозой и соединениями, называемыми гликолипидами, которые помогают предотвратить повреждение клеток мягких тканей тела в ледяных условиях.

Лягушки, кажется, даже не возражают против того, что они замерзли: С наступлением арктической зимы лягушки в течение нескольких недель неоднократно замерзают по ночам, а затем оттаивают на следующее утро, пока температура не опустится ниже нуля и лягушки не замерзнут почти полностью.

Жук-долгоножка

В мире существует несколько видов жуков-долгоножек, названных так из-за пары длинных рогоподобных усиков. Один из видов, Neocerambyx gigas, обитает в Юго-Восточной Азии и живет в жаркой среде вблизи действующих вулканов, как описывает New Atlas. Они чувствуют себя вполне комфортно в местах, где летом температура воздуха регулярно превышает 104 градуса по Фаренгейту, а температура земли может достигать 158 градусов по Фаренгейту. Секрет жука-долгоносика кроется в строении его панциря: Микроскопически мелкие узоры помогают жуку отражать солнечный свет, одновременно позволяя теплу его тела выходить наружу, что дает ему возможность легко сохранять прохладу.

Эти жуки N. gigas настолько хороши в выживании в жаркой среде, что вдохновили инженеров скопировать их трюк. Техасский университет в Остине сообщил, как исследователи имитировали рисунок панциря жука-долгоносика, чтобы создать новый материал, который можно использовать для пассивного охлаждения. Ученые надеются использовать свой материал для пассивного охлаждения всего – от электроники до целых зданий, что поможет сократить потребление энергии, используемой в настоящее время для кондиционирования воздуха.

Черви планарии

Планарии – это целый класс плоских червей, распространенных по всему миру, как объясняет Britannica. Они могут жить в пресной, морской воде или на суше, а ярко окрашенные виды встречаются в тропиках. Они также обладают удивительной способностью регенерировать любые повреждения своего тела. Другими словами, планарии способны проделывать трюк, которым славятся черви – если планарию разрубить на две части, обе половинки могут вырасти в совершенно нового червя.

Как отмечается в исследовании, опубликованном в журнале Developmental Biology, раненая планария может отрастить совершенно новую голову с новым мозгом и глазами всего за семь дней. Хотя мозг у этих червей относительно прост и насчитывает менее 10 000 нейронов, их способность к этому чрезвычайно интересна для биологов и врачей. Было проведено несколько научных исследований, чтобы попытаться лучше понять, как планарии достигают этого, в надежде, что это поможет восстановить нейроны у травмированных людей.

Черви-дьяволы

Некоторые открытия могут шокировать ученых, которые их делают, и одним из таких открытий стало обнаружение дьявольского червя, найденного там, где никто не ожидал увидеть червя. National Geographic рассказывает о том, как эти существа получили свое название, будучи обнаруженными в странной и враждебной среде, глубоко внутри старой южноафриканской золотой шахты.

Принадлежащий к типу червей, называемых нематодами, дьявольский червь был обнаружен живущим так далеко под землей, что ученым пришлось проверить, не занесло ли его случайно на чьем-то ботинке. После тщательного изучения было установлено, что эти черви действительно приспособлены к жизни в своем темном подземном доме.

В окружении высоких температур и давления, скудного кислорода и большого количества метана их среда обитания напоминает поверхность другой планеты – условия, которые, по мнению биологов, ранее могли переносить только микробы. Журнал Cosmos Magazine объясняет, что дьявольские черви имеют несколько генетических адаптаций, которые помогают им выжить, например, вырабатывают аномально большое количество белка теплового шока для восстановления клеточных повреждений от высоких температур. Гены, обеспечивающие производство этих белков, а также другие гены, важные для поддержания жизни клеток существа, тщательно поддерживаются несколькими копиями, чтобы заменить те, которые становятся слишком поврежденными.

Марианская улитка

Рыбы-улитки – это целый класс океанических рыб с мягким телом, без чешуи и внешним видом, напоминающим головастика, согласно Britannica. Один из их видов, Pseudoliparis swirei, примечателен тем, что живет в самых темных глубинах океана. Geek Wire объясняет, что марианская улитка была найдена в глубинах Марианской впадины, самого глубокого места во всем мире. Находясь на глубине многих миль под поверхностью моря, эти рыбы живут в среде, где давление эквивалентно давлению стада слонов, согласно данным Университетского колледжа Лондона.

Как сообщили в Университете Вашингтона, марианская улитка – самая глубоководная рыба из когда-либо обнаруженных в море, живущая на диете из мелких ракообразных, которые разделяют их темный океанский дом. Приспособленные к выживанию в условиях невероятного давления, рыбы-улитки могут нырять в места, где их хищники не могут их преследовать, и питаться пищей, которая попадает в желоб.

New Scientist сообщает о другой глубоководной улитке с набором необычных генетических адаптаций. Эта рыба была обнаружена в Япской впадине группой китайских исследователей, и у нее есть дополнительные гены, помогающие восстанавливать ДНК и стабилизировать необходимые белки. Некоторые из этих адаптаций, по-видимому, предназначены для устранения повреждений, вызванных огромным давлением на таких глубинах, в то время как точное назначение других не совсем ясно. Например, япская улитка, похоже, потеряла большую часть обоняния, но у нее есть дополнительные рецепторы для восприятия кислых вкусов – и никто не знает, почему.

Тардиград

Тардиграды, вероятно, самые известные из земных экстремофильных животных. Об их способности к выживанию ходят легенды, и не без оснований. Как объясняет National Geographic, тардиграды могут выживать в абсурдном диапазоне условий, что делает их, несомненно, самыми выносливыми животными в мире. Они могут обходиться без пищи и воды в течение 30 лет, выдерживать экстремальные температуры, от абсолютного нуля до температуры выше точки кипения воды, и выдерживать давление, в шесть раз превышающее давление в самых глубоких океанских впадинах Земли. Европейское космическое агентство отмечает, что тардиграды выжили даже в суровом вакууме космоса, так что если и есть на планете Земля животное, способное пережить апокалипсис, то это тардиград.

Маленькие, но могучие, тардиграды обладают парой биологических хитростей, которые являются ключом к их поразительным способностям к выживанию. Один из них – уникальный белок, который вырабатывается их организмом и носит название Dsup. Сокращенно от “подавитель повреждений”, этот белок восстанавливает любые повреждения ДНК, помогая им выжить в суровых условиях, таких как радиация. Другая адаптация, криптобиоз, по сути, является условной анимацией: Когда они оказываются в среде, в которой не могут жить, тардиграды высыхают и сворачиваются, по сути, упаковывая все свое тело до улучшения условий.

Возможно, самое удивительное в тардиградах – это то, насколько они распространены. Этих маленьких существ можно встретить повсюду на планете, от пресноводных мхов до песчаных дюн. Но с такими удивительными навыками выживания это не так уж и удивительно.