Det kan overleve total udtørring. Det kan klare kosmisk stråling. Ja, selv isnende temperaturer kan det sejlivede bjørnedyr, verdens mindste flercellede organisme, udholde.
Forskere fra National Institute of Polar Research i Japan beskriver i et nyt studie publiceret i det videnskabelige tidsskrift Cryobiology, hvordan de har haft succes med at genoplive bjørnedyr fra mosser, som blev indsamlet i Antarktis i 1983 og har været frosset indtil foråret 2015.
»Vi har observeret genopretning for to individer og udvikling af et separat æg fra det antarktiske bjørnedyr, Acutuncus antarcticus, som giver os den længste dokumenterede overlevelse hos bjørnedyr som dyr og æg,« skriver studiets forfattere i afhandlingen.
Spørger man den danske bjørnedyrsforsker Reinhardt Møbjerg Kristensen, er opdagelsen dog ikke så overraskende.
»De har vist, at bjørnedyrene nemt kan klare 30 år i en dybfryser, men det vidste vi godt. Ude i naturen vil de blive udsat for, at der kan gå 20, 30 eller 100 år, inden de liver op. Så bjørnedyrene kan tåle det, men der er ikke mange, der har stillet den slags forsøg op,« siger Reinhardt Møbjerg Kristensen, professor på Statens Naturhistoriske Museum, som har læst det nye studie, men ikke selv har deltaget i det.
Bjørnedyr dør og liver op igen
Når forskerne kan fryse bjørnedyret ned i 30 år for bagefter at genoplive det, skyldes det en helt speciel forsvarsreaktion, som kaldes kryptobiose. Kryptobiose tillader nemlig bjørnedyret midlertidigt at sætte sine livsprocesser i stå, hvis det for eksempel bliver udsat for ekstrem kulde eller udtørring.
»Folk tror, at de går i dvale på samme måde som en brun bjørn, hvor de sænker temperaturen, men det er noget helt andet. De dør faktisk. Det er spændende, men det har man vidst i de seneste 350 år,« siger Reinhardt Møbjerg Kristensen.
Tidligere har man omtalt kryptobiose som en dvaletilstand, men rent faktisk er bjørnedyrene døde i en menneskelig forstand, fordi de reelt set intet stofskifte har. Når de alligevel ikke er døde i bjørnedyrsforstand, skyldes det de fire former for kryptobiose:
-
I det japanske forsøg, hvor bjørnedyrene blev frosset ned til minus 20 grader, gik de i såkaldt kryobiose, hvor bjørnedyrene blandt andet danner et protein, som forhindrer dem i at fryse ihjel.
-
En anden form for kryptobiose er anhydrobiose, hvor bjørnedyrene totalt udtørrer. For at udtørringen ikke er dødelig, erstatter bjørnedyret vandet i cellemembranerne med sukkerstoffet trehalose, som beskytter cellemembranen fra udtørring. Bjørnedyrene går ligeledes i det karakteristiske tøndestadium, hvor de trækker hovedet og benene ind i kroppen. Du kan se processen i videoen under artiklen.
-
Hvis bjørnedyrene stadig er i vand, men ingen ilt får, går de i anoxybiose. Her trækker de ikke benene ind. Tværtimod svulmer de op og ligger helt stille i indtil flere måneder.
- Den sidste form for kryptobiose er osmobiose, som er kendt fra mange marine bjørnedyr. Her kan bjørnedyrene blive svøbt ind i saltkrystaller, hvis havvandet tørrer helt ud, men man ser også osmobiose, hvis det regner i tidevandszonen. Det vil sige, at osmobiosen optræder, hvis saltkoncentrationen i dets naturlige miljø enten bliver for lav eller for høj.
Når bjørnedyr går i anhydrobiose, trækker de benene og hovedet ind til kroppen. Dette stadie kaldes ‘tøndestadiet’. (Foto: Rpgch)
Bjørnedyrenes Superman hedder Echiniscoides sigismundi
Det er dog ikke alle bjørnedyr, som kan klare alle fire former for kryptobiose. For eksempel kan bjørnedyret fra det japanske forsøg tåle at blive frosset, altså kryobiose, men det kan ikke tåle at blive udtørret, da det er et ferskvandsdyr, fortæller Reinhardt Møbjerg Kristensen.
»Det er forskellige bjørnedyr, som kan de forskellige ting, undtagen det lille tidevandsbjørnedyr. Det kan det hele. Det er superhelten inden for alle bjørnedyr. ‘The thoughest of all guys’,« siger professoren.
Tidevandsbjørnedyret går også under det mundrette navn Echiniscoides sigismundi, og den lever både herhjemme og i Grønland og har været kendt i næsten 200 år. Ifølge Reinhardt Møbjerg Kristensen er tidevandsbjørnedyret så hårdført, at det formentlig kan overleve langt mere end 30 år i kryptobiose, fortæller professoren.
»Hvis de både er udtørrede, i vakuum og kølet ned til minus 80 grader, vil der for mig ikke være noget mærkeligt i, at de ville kunne overleve i mere end 100 år,« siger Reinhardt Møbjerg Kristensen.
Minus 20 grader er ikke optimalt
Hvis bjørnedyret skal have en chance for at overleve kryptobiose i 100 år, er det altså ifølge Reinhardt Møbjerg Kristensen ikke nok at fryse det ned til minus 20 grader, som det var tilfældet i det japanske forsøg.
Det skyldes, at ilt stadig er aktivt ved minus 20 grader, og ilten vil derfor danne frie radikaler, som bombarderer cellerne med ilt og beskadiger dem.
For at undgå at cellerne får skader, har vi et reparationssystem, som står for at genoprette skaderne. Men da bjørnedyrene er i kryptobiose, og altså praktisk talt er døde, virker deres reparationssystem ikke. Derfor bør man fryse bjørnedyrene ned til minus 80 grader, hvor iltmolekylerne er mindre aktive, fortæller Reinhardt Møbjerg Kristensen.
»Ilt virker som gift på vores celler. De bliver oxyderede ligesom en bil, der står på gaden og bliver rusten. Det er fuldstændigt det samme. Men hvis du sørger for at putte dem i vakuum, fryse dem ned til minimum 80 grader og udtørre dem, har vi ingen begrænsninger for, hvor lang tid de kan ligge,« skønner Reinhardt Møbjerg Kristensen.
Et bjørnedyr bliver tørret ud og går i anhydrobiose. Video: Reinhardt Møbjerg Kristensen
Tidevandsbjørnedyret, Echiniscoides sigismundi, er det dyr, der kan tåle mest her på Jorden. (Foto: Reinhardt Møbjerg Kristensen)
Det arktiske kæmpebjørnedyr, Richtersius coronifer, blev i 2007 sendt ud i rummet og overlevede blandt andet komisk stråling. Dyret findes først og fremmest i Arktis, men er også blevet fundet på Stora Alvaret på Öland. (Foto: Reinhardt Møbjerg Kristensen)
Skildpaddebjørnedyret, Echiniscus testudo, har også været en tur i rummet i 2007. Skildpaddebjørnedyrene på billedet kommer fra Reinhardt Møbjerg Kristensens sydvendte tag i Nivå. (Foto: Reinhardt Møbjerg Kristensen)
Bjørnedyr bliver indsamlet fra cryoconit-huller på Lyngmarksgletscheren på øen Disko i Grønland. Hullerne kan være dækket af sne i mange år. Lige nu kommer der flere og flere cryoconit-huller frem på grund af den globale opvarmning. Bjørnedyr kan helt naturligt ligge frosne på gletscheren i flere årtier, fortæller Reinhardt Møbjerg Kristensen. (Foto: Arktis Station)
