#053 · Tardigrades · Short Articles

They are smaller than a grain of salt, look like eight-legged gummy bears, and have been recovered alive from the outside of a satellite. The most stubborn animal on Earth lives in the moss on your roof.

In September 2007, a Russian Foton-M3 capsule went up from Baikonur carrying a payload of dehydrated tardigrades glued to an aluminium plate on its outer hull. For ten days the animals sat in low Earth orbit with no atmosphere between them and the sky: hard vacuum on one side, unfiltered solar ultraviolet on the other, temperatures swinging across hundreds of degrees as the capsule rotated through sunlight and shadow. When the plate came down, a researcher in Stockholm named Ingemar Jönsson rehydrated the samples. A significant fraction of one species, *Milnesium tardigradum*, walked away. Some of the females laid eggs that hatched into normal-looking young.

This was the TARDIS experiment, and it remains the only time any animal has been documented to survive direct exposure to the space environment. The tardigrades did not have a suit. They did not have a capsule. They had themselves.

They are not, in the everyday sense, tough. A tardigrade in its active state is a soft, transparent thing about half a millimetre long, with four pairs of stubby legs tipped in claws, a sucking mouthpart, and a gut you can watch food move through under a microscope. Step on one and it bursts. The trick is that it spends most of its life not in that state at all.

A microscope view reveals an active tardigrade walking through a clear water droplet colle Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

The tun

When the puddle of water a tardigrade is living in begins to dry, the animal pulls its legs into its body, expels almost all of its internal water — down to one or two per cent of normal — and collapses into a wrinkled barrel shape called a *tun*. Metabolism stops, or comes so close to stopping that the best instruments cannot detect it. This is cryptobiosis, literally hidden life. The tun is not dormant in the way a seed is dormant. It is, by most working definitions, not alive. It is also not dead. Add water, wait a few hours, and the animal unfolds and goes back to eating algae.

four new Tardigrades peter.v.b · CC0 1.0

In the tun state, the numbers get strange. Tardigrades have been revived after eight days in space vacuum. After exposure to 1,000 times the gamma-ray dose that kills a human. After temperatures of −272 °C, a fraction of a degree above absolute zero, and after brief exposure to 150 °C. After 6,000 atmospheres of hydrostatic pressure, six times the deepest point in the ocean. A 2016 paper from Japanese researchers revived two animals and one egg from moss that had been frozen in Antarctica for over thirty years; the egg hatched.

The mechanism is partly chemical. As they dry, tardigrades flood their cells with a class of intrinsically disordered proteins called TDPs — tardigrade-specific intrinsically disordered proteins — which vitrify into a glass-like matrix, holding membranes and DNA in place so they cannot tear. They also produce a damage-suppressor protein, Dsup, that physically wraps around chromatin and shields it from the hydroxyl radicals that radiation throws off. Splice the *Dsup* gene into human cells in a dish and those cells become measurably harder to break with X-rays.

A dehydrated tardigrade sample sits on a small aluminium exposure plate mounted to the out Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Older than the trees

Tardigrades show up in the fossil record in Cretaceous amber, around 90 million years old, looking essentially identical to living ones. Molecular clocks push the lineage back much further, into the Cambrian or before — older than land plants, older than insects, older than anything with a backbone. There are roughly 1,300 named species and many more uncatalogued. They live in the splash zones of Himalayan glaciers, in deep-sea sediment, in the gutters of Tokyo apartment blocks, in the cushion moss on the wall outside your kitchen window. A handful from any patch of damp lichen will usually yield a few, visible under a cheap microscope as small translucent bears tumbling through the field.

In 2019, the Israeli lunar lander *Beresheet* crashed into the Moon carrying, among other cargo, a sample of dehydrated tardigrades sealed in epoxy by the Arch Mission Foundation. Whether any survived the impact is unknown, but the question is not absurd. They are, almost certainly, still up there.

A tardigrade curls into a wrinkled barrel-shaped tun as the film of water around it dries Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

What we still don't know

We do not know where *Dsup* came from. The gene appears to be unique to one tardigrade lineage and has no obvious homologue in any other animal. A widely cited 2015 study claimed that up to a sixth of the tardigrade genome was acquired by horizontal gene transfer from bacteria and fungi; that figure was largely retracted within months when contamination was ruled out, and the real number is small. So the question stands: how did an animal evolve a protein that protects DNA from a kind of damage it does not, in its normal life, ever encounter?

Tardigrades Schokraie E, Warnken U, Hotz-Wagenblatt A, Grohme MA, Henghe · CC BY 2.5

We do not know the upper limit of how long a tun can persist. Thirty years is the longest verified revival. Claims of revival from century-old herbarium moss have not held up under repetition. The honest answer is that nobody has run the experiment long enough.

A piece of Cretaceous amber rests under a microscope lens Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

We do not know whether anything like a tardigrade lives anywhere else. The capacity to survive vacuum and radiation makes them the standard thought experiment in panspermia — the idea that life can drift between worlds on debris from impacts. The thought experiment is not the same as evidence. But it is the reason a tardigrade frozen on the underside of the International Space Station is, in a small way, a more interesting object than the station itself.

There is probably one within arm's reach of you right now. Bring in a clump of moss, soak it in tap water overnight, and look at the runoff under any lens stronger than 40×. Something will be walking.

Son más pequeños que un grano de sal, parecen ositos de goma de ocho patas y han sido recuperados vivos del exterior de un satélite. El animal más obstinado de la Tierra vive en el musgo de tu tejado.

En septiembre de 2007, una cápsula rusa Foton-M3 partió de Baikonur transportando una carga de tardigrades deshidratados adheridos a una placa de aluminio en su casco exterior. Durante diez días, los animales permanecieron en órbita terrestre baja sin atmósfera entre ellos y el cielo: vacío absoluto por un lado, radiación ultravioleta solar sin filtrar por el otro, y temperaturas que oscilaban cientos de grados a medida que la cápsula giraba entre la luz solar y la sombra. Cuando la placa regresó, un investigador de Estocolmo llamado Ingemar Jönsson rehidrató las muestras. Una fracción significativa de una especie, *Milnesium tardigradum*, se puso a caminar. Algunas de las hembras pusieron huevos que eclosionaron en crías de aspecto normal.

Este fue el TARDIS experiment, y sigue siendo la única vez que se ha documentado que un animal sobrevive a la exposición directa al entorno espacial. Los tardígrados no llevaban traje. No tenían cápsula. Se tenían a sí mismos.

No son, en el sentido cotidiano, resistentes. Un tardígrado en su estado activo es un ser blando y transparente de aproximadamente medio milímetro de largo, con cuatro pares de patas rechonchas terminadas en garras, una boca succionadora y un sistema digestivo a través del cual se puede ver cómo se mueve el alimento bajo un microscopio. Si lo pisas, estalla. El truco es que pasa la mayor parte de su vida sin estar en ese estado en absoluto.

La ton

Cuando el charco de agua en el que vive un tardígrado comienza a secarse, el animal retrae sus patas hacia el cuerpo, expulsa casi toda su agua interna —hasta reducirla a uno o dos por ciento de lo normal— y se contrae en una forma de barril arrugado llamado *ton*. El metabolismo se detiene, o llega tan cerca de detenerse que los mejores instrumentos no pueden detectarlo. Esto es la cryptobiosis, literalmente vida oculta. La ton no está en estado latente como una semilla. Es, según la mayoría de las definiciones funcionales, algo que no está vivo. Tampoco está muerto. Añade agua, espera unas horas, y el animal se despliega y vuelve a comer algas.

En el estado de ton, las cifras se vuelven extrañas. Se ha logrado revivir tardígrados tras ocho días en el vacío espacial. Tras exponerlos a 1.000 veces la dosis de rayos gamma que mata a un humano. Tras temperaturas de −272 °C, una fracción de grado por encima del cero absoluto, y tras una breve exposición a 150 °C. Tras 6.000 atmósferas de presión hidrostática, seis veces la del punto más profundo del océano. Un estudio de 2016 de investigadores japoneses revivió dos animales y un huevo de musgo que había estado congelado en la Antártida durante más de treinta años; el huevo eclosionó.

El mecanismo es parcialmente químico. Al secarse, los tardígrados inundan sus células con una clase de proteínas intrínsecamente desordenadas llamadas TDPs —proteínas intrínsecamente desordenadas específicas de los tardígrados—, que se vitrifican en una matriz similar al vidrio, manteniendo las membranas y el ADN en su lugar para que no se desgarren. También producen una proteína supresora de daños, Dsup, que se envuelve físicamente alrededor de la cromatina y la protege de los radicales hidroxilo que libera la radiación. Si se inserta el gen *Dsup* en células humanas en una placa de cultivo, esas células se vuelven notablemente más difíciles de romper con rayos X.

Más antiguos que los árboles

Los tardígrados aparecen en el registro fósil en ámbar del Cretácico, hace unos 90 millones de años, con un aspecto prácticamente idéntico a los actuales. Los relojes moleculares sitúan el linaje mucho más atrás, en el Cámbrico o antes; más antiguos que las plantas terrestres, que los insectos, que cualquier ser con columna vertebral. Hay aproximadamente 1.300 especies nombradas y muchas más sin catalogar. Viven en las zonas de salpicaduras de los glaciares del Himalaya, en sedimentos de aguas profundas, en las canaletas de los edificios de apartamentos de Tokio, en el musgo que crece en el muro junto a la ventana de tu cocina. Un puñado de cualquier parche de líquenes húmedos suele contener algunos, visibles bajo un microscopio barato como pequeños osos translúcidos dando tumbos por el campo de visión.

En 2019, la sonda lunar israelí *Beresheet* se estrelló contra la Luna transportando, entre otra carga, una muestra de tardígrados deshidratados sellados en epoxi por la Arch Mission Foundation. Se desconoce si alguno sobrevivió al impacto, pero la pregunta no es absurda. Casi con seguridad, todavía están allí arriba.

Lo que aún no sabemos

No sabemos de dónde vino la *Dsup*. El gen parece ser exclusivo de un linaje de tardígrados y no tiene un homólogo obvio en ningún otro animal. Un estudio de 2015 ampliamente citado afirmó que hasta una sexta parte del genoma del tardígrado fue adquirida por transferencia horizontal de genes de bacterias y hongos; esa cifra fue retirada en gran medida a los pocos meses cuando se descartó la contaminación, y la cifra real es pequeña. Por tanto, la pregunta persiste: ¿cómo evolucionó un animal para desarrollar una proteína que protege el ADN de un tipo de daño que, en su vida normal, nunca encuentra?

No conocemos el límite superior de cuánto tiempo puede persistir una ton. Treinta años es la revivificación verificada más larga. Las afirmaciones de reactivación a partir de musgo de herbario centenario no se han mantenido tras intentos de repetición. La respuesta honesta es que nadie ha realizado el experimento durante el tiempo suficiente.

No sabemos si existe algo parecido a un tardígrado en cualquier otro lugar. La capacidad de sobrevivir al vacío y a la radiación los convierte en el experimento mental estándar sobre la panspermia: la idea de que la vida puede desplazarse entre mundos a bordo de restos de impactos. El experimento mental no equivale a una prueba. Pero es la razón por la cual un tardígrado congelado en la parte inferior de la International Space Station es, en cierto modo, un objeto más interesante que la propia estación.

Probablemente haya uno al alcance de tu mano en este momento. Recoge un puñado de musgo, sumérgelo en agua del grifo durante la noche y observa el agua resultante bajo cualquier lente con un aumento superior a 40×. Algo estará caminando.

São menores que um grão de sal, parecem ursinhos de goma de oito patas e foram recuperados vivos da parte externa de um satélite. O animal mais persistente da Terra vive no musgo do seu telhado.

Em setembro de 2007, uma cápsula russa Foton-M3 partiu de Baikonur carregando uma carga de tardigrades desidratados colados a uma placa de alumínio em seu casco externo. Durante dez dias, os animais permaneceram em órbita baixa da Terra sem qualquer atmosfera entre eles e o céu: vácuo absoluto de um lado, radiação ultravioleta solar não filtrada do outro, com temperaturas oscilando centenas de graus conforme a cápsula girava através da luz solar e da sombra. Quando a placa retornou, um pesquisador em Estocolmo chamado Ingemar Jönsson reidratou as amostras. Uma parte significativa de uma espécie, *Milnesium tardigradum*, saiu andando. Algumas das fêmeas puseram ovos que chocaram, dando origem a filhotes de aparência normal.

Este foi o TARDIS experiment, e continua sendo a única vez em que se documentou um animal sobrevivendo à exposição direta ao ambiente espacial. Os tardígrados não tinham traje. Não tinham uma cápsula. Eles tinham a si mesmos.

Eles não são, no sentido cotidiano, resistentes. Um tardígrado em seu estado ativo é um ser macio e transparente com cerca de meio milímetro de comprimento, com quatro pares de pernas atarracadas terminadas em garras, um aparelho bucal sugador e um trato digestivo através do qual é possível observar o movimento dos alimentos sob um microscópio. Pise em um e ele explode. O truque é que ele passa a maior parte de sua vida longe desse estado.

O tun

Quando a poça de água na qual um tardígrado vive começa a secar, o animal recolhe as pernas para dentro do corpo, expele quase toda a sua água interna — chegando a um ou dois por cento do normal — e colapsa em uma forma de barril enrugado chamado *tun*. O metabolismo para, ou chega tão perto de parar que os melhores instrumentos não conseguem detectá-lo. Isso é a cryptobiosis, literalmente vida escondida. O *tun* não está em dormência da maneira como uma semente está. Ele, segundo a maioria das definições práticas, não está vivo. Também não está morto. Adicione água, espere algumas horas, e o animal se desenrola e volta a comer algas.

No estado de *tun*, os números tornam-se estranhos. Tardígrados já foram revividos após oito dias no vácuo espacial. Após exposição a 1.000 vezes a dose de raios gama que mata um ser humano. Após temperaturas de −272 °C, uma fração de grau acima do zero absoluto, e após uma breve exposição a 150 °C. Após 6.000 atmosferas de pressão hidrostática, seis vezes o ponto mais profundo do oceano. Um artigo de 2016 de pesquisadores japoneses reviveu dois animais e um ovo de um musgo que estava congelado na Antártica há mais de trinta anos; o ovo chocou.

O mecanismo é parcialmente químico. À medida que secam, os tardígrados inundam suas células com uma classe de proteínas intrinsecamente desordenadas chamadas TDPs — proteínas intrinsecamente desordenadas específicas de tardígrados — que se vitrificam em uma matriz semelhante ao vidro, mantendo membranas e DNA no lugar para que não possam se romper. Eles também produzem uma proteína supressora de danos, Dsup, que se enrola fisicamente em torno da cromatina e a protege dos radicais hidroxila liberados pela radiação. Inserir o gene *Dsup* em células humanas em uma placa de Petri torna essas células mensuravelmente mais difíceis de quebrar com raios-X.

Mais velhos que as árvores

Os tardígrados aparecem no registro fóssil em âmbar do Cretáceo, com cerca de 90 milhões de anos, parecendo essencialmente idênticos aos vivos. Relógios moleculares levam a linhagem muito mais para trás, até o Cambriano ou antes — mais velhos que as plantas terrestres, mais velhos que os insetos, mais velhos que qualquer ser com espinha dorsal. Existem aproximadamente 1.300 espécies nomeadas e muitas outras não catalogadas. Eles vivem nas zonas de respingo das geleiras do Himalaia, em sedimentos do mar profundo, nas calhas de blocos de apartamentos em Tóquio, no musgo de almofada na parede do lado de fora da sua janela da cozinha. Um punhado de qualquer pedaço de líquen úmido geralmente produz alguns, visíveis sob um microscópio barato como pequenos ursos translúcidos rolando pelo campo de visão.

Em 2019, a sonda lunar israelense *Beresheet* colidiu com a Lua carregando, entre outras cargas, uma amostra de tardígrados desidratados selados em epóxi pela Arch Mission Foundation. Se algum sobreviveu ao impacto, não se sabe, mas a pergunta não é absurda. Eles estão, quase certamente, ainda lá em cima.

O que ainda não sabemos

Não sabemos de onde veio a *Dsup*. O gene parece ser exclusivo de uma linhagem de tardígrados e não possui homólogo óbvio em nenhum outro animal. Um estudo amplamente citado de 2015 alegou que até um sexto do genoma do tardígrado foi adquirido por transferência horizontal de genes de bactérias e fungos; esse número foi amplamente retratado meses depois, quando a contaminação foi descartada, e o número real é pequeno. Portanto, a pergunta permanece: como um animal evoluiu uma proteína que protege o DNA de um tipo de dano que ele, em sua vida normal, nunca encontra?

Não sabemos o limite superior de quanto tempo um *tun* pode persistir. Trinta anos é a reanimação verificada mais longa. Alegações de reanimação a partir de musgo de herbário com um século de idade não resistiram à repetição. A resposta honesta é que ninguém realizou o experimento por tempo suficiente.

Não sabemos se algo semelhante a um tardígrado vive em qualquer outro lugar. A capacidade de sobreviver ao vácuo e à radiação faz deles o experimento mental padrão na panspermia — a ideia de que a vida pode flutuar entre mundos em detritos de impactos. O experimento mental não é o mesmo que evidência. Mas é a razão pela qual um tardígrado congelado na parte inferior da International Space Station é, de uma pequena forma, um objeto mais interessante do que a própria estação.

Provavelmente há um ao alcance de sua mão agora. Traga um pouco de musgo, deixe de molho em água da torneira durante a noite e observe o escoamento sob qualquer lente mais forte que 40×. Algo estará caminhando.

ये नमक के दाने से भी छोटे हैं, आठ पैरों वाले गमी बियर जैसे दिखते हैं, और इन्हें एक उपग्रह के बाहरी हिस्से से जीवित अवस्था में बरामद किया गया है। पृथ्वी का सबसे जिद्दी जीव आपकी छत पर लगी काई में रहता है।

सितंबर 2007 में, एक रूसी Foton-M3 कैप्सूल बैकोनूर से लॉन्च किया गया था, जिसके बाहरी हिस्से पर एक एल्युमीनियम प्लेट से चिपकाकर tardigrades का एक समूह भेजा गया था। दस दिनों तक ये जीव पृथ्वी की निचली कक्षा में बिना किसी वातावरण के खुले आसमान के नीचे रहे: एक तरफ शून्य (hard vacuum) था, दूसरी तरफ बिना छना सौर पराबैंगनी विकिरण, और जैसे-जैसे कैप्सूल सूरज की रोशनी और छाया से होकर गुजरता था, तापमान सैकड़ों डिग्री तक बदलता रहता था। जब प्लेट वापस आई, तो स्टॉकहोम के एक शोधकर्ता Ingemar Jönsson ने इन नमूनों को फिर से हाइड्रेटेड किया। एक प्रजाति, *Milnesium tardigradum*, का एक बड़ा हिस्सा जीवित बच गया। कुछ मादाओं ने अंडे दिए, जिनसे सामान्य दिखने वाले बच्चे निकले।

यह TARDIS experiment था, और यह एकमात्र ऐसा वाकया है जब किसी जानवर के अंतरिक्ष के वातावरण में सीधे जीवित रहने का दस्तावेजीकरण किया गया है। टार्डिग्रेड्स के पास कोई सूट नहीं था। उनके पास कोई कैप्सूल नहीं था। उनके पास केवल वे स्वयं थे।

वे सामान्य अर्थों में मजबूत नहीं हैं। अपने सक्रिय अवस्था में टार्डिग्रेड लगभग आधा मिलीमीटर लंबा, नरम और पारदर्शी जीव होता है, जिसके चार जोड़ी छोटे पैर होते हैं जिन पर पंजे होते हैं, एक चूसने वाला मुख भाग होता है, और एक ऐसी आंत होती है जिसके माध्यम से आप सूक्ष्मदर्शी (microscope) के नीचे भोजन को चलते हुए देख सकते हैं। यदि आप किसी एक पर पैर रख दें, तो वह फट जाता है। असली बात यह है कि वे अपने जीवन का अधिकांश समय उस अवस्था में बिताते ही नहीं हैं।

टन (The tun)

जब वह पानी का गड्ढा जिसमें टार्डिग्रेड रहता है, सूखने लगता है, तो जीव अपने पैरों को अपने शरीर के अंदर खींच लेता है, अपने आंतरिक पानी को लगभग पूरी तरह से बाहर निकाल देता है — सामान्य का एक या दो प्रतिशत तक — और सिकुड़कर एक झुर्रीदार बैरल के आकार में बदल जाता है जिसे *टन* कहते हैं। चयापचय रुक जाता है, या रुकने के इतना करीब पहुंच जाता है कि सबसे अच्छे उपकरण भी इसे पहचान नहीं पाते। यह cryptobiosis है, जिसका शाब्दिक अर्थ है छिपा हुआ जीवन। टन उस तरह से निष्क्रिय नहीं होता जैसे एक बीज होता है। अधिकांश परिभाषाओं के अनुसार, यह जीवित नहीं है। यह मृत भी नहीं है। पानी डालें, कुछ घंटे प्रतीक्षा करें, और जीव फिर से फैलकर शैवाल खाना शुरू कर देता है।

टन अवस्था में, आंकड़े अजीब हो जाते हैं। टार्डिग्रेड्स को अंतरिक्ष के शून्य में आठ दिनों के बाद पुनर्जीवित किया गया है। गामा-रे की उस खुराक से 1,000 गुना अधिक के संपर्क के बाद जो एक इंसान को मारने के लिए काफी है। -272 डिग्री सेल्सियस के तापमान के बाद, जो परम शून्य (absolute zero) से बस कुछ ही डिग्री ऊपर है, और 150 डिग्री सेल्सियस के संक्षिप्त संपर्क के बाद। 6,000 वायुमंडलीय हाइड्रोस्टैटिक दबाव के बाद, जो समुद्र के सबसे गहरे बिंदु से छह गुना अधिक है। जापानी शोधकर्ताओं द्वारा 2016 के एक शोध पत्र में, अंटार्कटिका में तीस वर्षों से अधिक समय से जमी हुई काई (moss) से दो जीवों और एक अंडे को पुनर्जीवित किया गया; अंडा फूट गया।

यह प्रक्रिया आंशिक रूप से रासायनिक है। सूखते समय, टार्डिग्रेड्स अपनी कोशिकाओं को TDPs नामक आंतरिक रूप से अव्यवस्थित प्रोटीनों के एक वर्ग से भर देते हैं — जो एक कांच जैसी मैट्रिक्स में बदल जाते हैं, जो झिल्लियों और डीएनए को अपनी जगह पर रखते हैं ताकि वे फट न सकें। वे एक क्षति-दमनकारी प्रोटीन, Dsup भी उत्पन्न करते हैं, जो शारीरिक रूप से क्रोमैटिन के चारों ओर लिपट जाता है और विकिरण द्वारा उत्पन्न होने वाले हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स से उसकी रक्षा करता है। यदि *Dsup* जीन को प्रयोगशाला में मानव कोशिकाओं में डाला जाए, तो वे कोशिकाएं एक्स-रे से टूटने के प्रति काफी अधिक प्रतिरोधी हो जाती हैं।

पेड़ों से भी पुराने

टार्डिग्रेड्स का जीवाश्म रिकॉर्ड क्रेटेशियस एम्बर में मिलता है, जो लगभग 9 करोड़ वर्ष पुराना है, और वे देखने में बिल्कुल जीवित टार्डिग्रेड्स जैसे ही हैं। आणविक घड़ियां (molecular clocks) इस वंशावली को और पीछे, कैम्ब्रियन युग या उससे भी पहले ले जाती हैं — स्थलीय पौधों से पुराने, कीड़ों से पुराने, रीढ़ वाले किसी भी जीव से पुराने। इनकी लगभग 1,300 ज्ञात प्रजातियां हैं और कई अभी भी बिना सूचीबद्ध हैं। वे हिमालयी ग्लेशियरों के छिड़काव वाले क्षेत्रों में, गहरे समुद्र के तलछट में, टोक्यो की इमारतों की नालियों में, आपकी रसोई की खिड़की के बाहर दीवार पर लगी काई में रहते हैं। नम लाइकेन के किसी भी टुकड़े में आमतौर पर कुछ मिल ही जाते हैं, जिन्हें सस्ते सूक्ष्मदर्शी के नीचे छोटे पारभासी भालू के रूप में देखा जा सकता है जो दृश्य क्षेत्र में इधर-उधर घूम रहे होते हैं।

2019 में, इजरायली चंद्र लैंडर *बेरेशीट* चंद्रमा पर दुर्घटनाग्रस्त हो गया था, जिसके साथ अन्य सामान के अलावा, Arch Mission Foundation द्वारा एपॉक्सी में सील किए गए निर्जलित टार्डिग्रेड्स का एक नमूना भी था। क्या उनमें से कोई टक्कर के बाद बचा, यह अज्ञात है, लेकिन यह सवाल बेतुका नहीं है। वे, लगभग निश्चित रूप से, अभी भी वहीं ऊपर हैं।

हम अभी भी क्या नहीं जानते

हम नहीं जानते कि *Dsup* कहाँ से आया। यह जीन एक टार्डिग्रेड वंशावली के लिए अद्वितीय प्रतीत होता है और किसी अन्य जानवर में इसका कोई स्पष्ट समरूप (homologue) नहीं है। 2015 के एक व्यापक रूप से उद्धृत अध्ययन में दावा किया गया था कि टार्डिग्रेड जीनोम का छठा हिस्सा बैक्टीरिया और कवक से क्षैतिज जीन स्थानांतरण (horizontal gene transfer) द्वारा प्राप्त किया गया था; दूषण (contamination) की संभावना को खारिज किए जाने के बाद कुछ ही महीनों के भीतर वह आंकड़ा काफी हद तक वापस ले लिया गया था, और वास्तविक संख्या बहुत कम है। इसलिए सवाल यह उठता है: एक जानवर ने ऐसा प्रोटीन कैसे विकसित किया जो डीएनए को उस प्रकार के नुकसान से बचाता है जिसका सामना वह अपने सामान्य जीवन में कभी नहीं करता?

हम यह नहीं जानते कि एक टन कितने समय तक जीवित रह सकता है। तीस साल अब तक का सबसे लंबा सत्यापित पुनरुत्थान है। एक सदी पुरानी हर्बेरियम काई से पुनरुत्थान के दावे दोहराने पर खरे नहीं उतरे हैं। ईमानदार जवाब यह है कि किसी ने भी प्रयोग को इतनी देर तक नहीं चलाया है।

हम नहीं जानते कि क्या टार्डिग्रेड जैसा कुछ कहीं और रहता है। शून्य और विकिरण में जीवित रहने की क्षमता उन्हें panspermia — इस विचार कि जीवन टक्करों के मलबे पर दुनिया के बीच बह सकता है — में मानक विचार प्रयोग बनाती है। यह विचार प्रयोग प्रमाण के समान नहीं है। लेकिन यही कारण है कि International Space Station के निचले हिस्से पर जमी हुई एक टार्डिग्रेड, छोटे स्तर पर, स्टेशन से भी कहीं अधिक दिलचस्प वस्तु है।

संभवतः अभी आपके पहुंच के भीतर एक टार्डिग्रेड है। काई का एक टुकड़ा लाएं, उसे रात भर नल के पानी में भिगोएँ, और 40× से अधिक शक्तिशाली किसी भी लेंस के नीचे उसे देखें। कुछ न कुछ चलता हुआ दिखाई देगा।

Mereka lebih kecil dari sebutir garam, tampak seperti beruang kenyal berkaki delapan, dan telah ditemukan hidup di bagian luar sebuah satelit. Hewan paling gigih di Bumi hidup di dalam lumut di atap rumah Anda.

Pada bulan September 2007, kapsul Foton-M3 milik Rusia diluncurkan dari Baikonur membawa muatan tardigrades yang didehidrasi dan direkatkan pada pelat aluminium di bagian luar lambungnya. Selama sepuluh hari, hewan-hewan itu berada di orbit rendah Bumi tanpa atmosfer yang memisahkan mereka dengan langit: ruang hampa udara yang ekstrem di satu sisi, sinar ultraviolet matahari tanpa filter di sisi lain, serta suhu yang berfluktuasi hingga ratusan derajat saat kapsul berotasi melalui cahaya matahari dan bayang-bayang. Ketika pelat tersebut kembali ke Bumi, seorang peneliti di Stockholm bernama Ingemar Jönsson melakukan rehidrasi pada sampel-sampel tersebut. Sebagian besar dari satu spesies, *Milnesium tardigradum*, berjalan pergi. Beberapa betina bertelur dan menetas menjadi anak yang tampak normal.

Ini adalah TARDIS experiment, dan hingga kini tetap menjadi satu-satunya catatan di mana seekor hewan terbukti mampu bertahan hidup dari paparan langsung lingkungan luar angkasa. Tardigrada tidak memakai baju pelindung. Mereka tidak berada di dalam kapsul. Mereka hanya mengandalkan diri mereka sendiri.

Dalam pengertian sehari-hari, mereka sama sekali tidak tangguh. Tardigrada dalam kondisi aktif adalah makhluk lunak dan transparan dengan panjang sekitar setengah milimeter, memiliki empat pasang kaki gemuk berujung cakar, mulut pengisap, dan saluran pencernaan yang bisa Anda amati makanannya bergerak di bawah mikroskop. Injak saja satu, maka ia akan pecah. Rahasianya adalah mereka menghabiskan sebagian besar hidupnya tidak dalam keadaan seperti itu sama sekali.

Tun

Ketika genangan air tempat tardigrada hidup mulai mengering, hewan tersebut menarik kakinya ke dalam tubuh, mengeluarkan hampir seluruh air di dalam dirinya — hingga tinggal satu atau dua persen dari kadar normal — dan mengerut menjadi bentuk tong kecil yang disebut *tun*. Metabolisme berhenti, atau hampir berhenti hingga instrumen tercanggih pun tidak mampu mendeteksinya. Ini adalah cryptobiosis, secara harfiah berarti kehidupan tersembunyi. Kondisi *tun* tidak sama dengan dormansi pada benih. Menurut sebagian besar definisi kerja, mereka tidak hidup. Namun, mereka juga tidak mati. Tambahkan air, tunggu beberapa jam, maka hewan itu akan membuka lipatan tubuhnya dan kembali memakan alga.

Dalam kondisi *tun*, angka-angka menjadi aneh. Tardigrada telah berhasil dihidupkan kembali setelah delapan hari di ruang hampa luar angkasa. Setelah terpapar dosis sinar gamma 1.000 kali lipat dari yang bisa mematikan manusia. Setelah suhu −272 °C, sepersekian derajat di atas nol mutlak, dan setelah paparan singkat pada 150 °C. Setelah tekanan hidrostatik 6.000 atmosfer, enam kali lipat tekanan di titik terdalam samudra. Sebuah makalah tahun 2016 dari peneliti Jepang berhasil menghidupkan kembali dua ekor hewan dan satu telur dari lumut yang telah membeku di Antartika selama lebih dari tiga puluh tahun; telurnya pun menetas.

Mekanismenya sebagian bersifat kimiawi. Saat mengering, tardigrada membanjiri sel-sel mereka dengan sejenis protein yang secara intrinsik tidak teratur yang disebut TDPs — protein tidak teratur yang spesifik pada tardigrada — yang memadat menjadi matriks seperti kaca, menjaga membran dan DNA tetap di tempatnya agar tidak rusak. Mereka juga memproduksi protein penekan kerusakan, Dsup, yang secara fisik melilit kromatin dan melindunginya dari radikal hidroksil yang dihasilkan radiasi. Jika gen *Dsup* disambungkan ke sel manusia di dalam cawan laboratorium, sel-sel tersebut terbukti menjadi jauh lebih sulit rusak akibat sinar-X.

Lebih tua dari pepohonan

Tardigrada muncul dalam catatan fosil di dalam ambar zaman Kapur, sekitar 90 juta tahun yang lalu, dengan bentuk yang secara esensial identik dengan yang masih hidup saat ini. Jam molekuler menarik garis keturunan mereka jauh lebih ke belakang, ke zaman Kambrium atau sebelumnya — lebih tua daripada tanaman darat, lebih tua daripada serangga, lebih tua daripada makhluk bertulang belakang apa pun. Terdapat sekitar 1.300 spesies yang telah dinamai dan masih banyak lagi yang belum terdata. Mereka hidup di zona percikan air gletser Himalaya, di sedimen laut dalam, di selokan blok apartemen Tokyo, hingga di lumut bantalan di dinding luar jendela dapur Anda. Segenggam lumut lembap biasanya akan memberikan beberapa ekor, yang terlihat di bawah mikroskop murah sebagai beruang transparan kecil yang berguling-guling di dalam medan pandang.

Pada tahun 2019, pendarat bulan Israel *Beresheet* jatuh ke Bulan dengan membawa, di antara muatan lainnya, sampel tardigrada dehidrasi yang disegel dalam epoksi oleh Arch Mission Foundation. Apakah ada yang selamat dari benturan itu tidak diketahui, namun pertanyaannya bukanlah hal yang mustahil. Mereka, hampir bisa dipastikan, masih ada di sana.

Apa yang belum kita ketahui

Kita tidak tahu dari mana *Dsup* berasal. Gen tersebut tampaknya unik pada satu garis keturunan tardigrada dan tidak memiliki homolog yang jelas pada hewan lain. Sebuah studi tahun 2015 yang banyak dikutip mengklaim bahwa hingga seperenam genom tardigrada didapat melalui transfer gen horizontal dari bakteri dan jamur; angka tersebut sebagian besar ditarik kembali dalam hitungan bulan setelah kontaminasi dikesampingkan, dan jumlah yang sebenarnya ternyata kecil. Jadi pertanyaannya tetap: bagaimana seekor hewan mengembangkan protein yang melindungi DNA dari jenis kerusakan yang, dalam kehidupan normalnya, tidak pernah ia temui?

Kita tidak tahu batas atas berapa lama kondisi *tun* dapat bertahan. Tiga puluh tahun adalah masa kebangkitan terlama yang terverifikasi. Klaim kebangkitan dari lumut herbarium berusia seabad belum terbukti saat diuji ulang. Jawaban jujurnya adalah belum ada yang melakukan eksperimen cukup lama.

Kita tidak tahu apakah ada makhluk seperti tardigrada yang hidup di tempat lain. Kemampuan untuk bertahan hidup di ruang hampa dan radiasi menjadikan mereka eksperimen pemikiran standar dalam panspermia — gagasan bahwa kehidupan dapat berpindah antarplanet melalui serpihan dampak benda langit. Eksperimen pemikiran tidak sama dengan bukti. Namun, itulah alasan mengapa tardigrada yang membeku di bagian bawah International Space Station, dalam skala kecil, merupakan objek yang lebih menarik daripada stasiun itu sendiri.

Mungkin ada satu di dekat jangkauan tangan Anda saat ini. Ambil segumpal lumut, rendam dalam air keran semalaman, dan lihat air rendamannya di bawah lensa apa pun dengan perbesaran lebih dari 40×. Sesuatu pasti sedang berjalan.

彼らは塩の粒よりも小さく、八本足のグミのような姿をしており、衛星の機体外部から生きたまま回収された。地球上で最も強靭な生き物は、あなたの屋根の上の苔の中に棲んでいる。

2007年9月、ロシアのフォトンM3カプセルがバイコヌールから打ち上げられ、外殻のアルミニウムプレートに接着された乾燥状態のtardigrades（クマムシ）がペイロードとして搭載された。10日間、この動物たちは地球低軌道で、大気に遮られることもなく宇宙にさらされた。片側は完全な真空、もう片側はフィルターを通さない太陽の紫外線。カプセルが日光と影の中を回転するたびに、温度は数百度の幅で変動した。プレートが回収されると、ストックホルムの研究者Ingemar Jönssonがサンプルを再水和させた。*Milnesium tardigradum*という種のかなりの割合が、何事もなかったかのように歩き出した。雌の一部は卵を産み、それが孵化して正常な姿の子供が生まれた。

これがTARDIS experiment（TARDIS実験）であり、動物が宇宙環境への直接曝露に耐えたことが記録された唯一の事例として今も残っている。クマムシは宇宙服を着ていたわけではない。カプセルの中にいたわけでもない。彼らはただ、彼ら自身でいた。

彼らは、日常的な意味での「頑丈」な生き物ではない。活動状態のクマムシは、体長わずか0.5ミリほどの柔らかく透明な生物で、爪のついたずんぐりした4対の足と、吸い込むための口部、そして顕微鏡下で食物が消化される様子を観察できる消化管を持っている。踏めば潰れてしまうほどだ。その秘密は、彼らが生涯の大半をその状態では過ごしていないという点にある。

乾眠（タン）

クマムシが住んでいる水たまりが干上がり始めると、クマムシは足を体内に引き込み、体内の水分のほとんどを排出して（通常時の1〜2％にまで減らす）、*tun*（乾眠体）と呼ばれるシワの寄った樽のような形に縮こまる。代謝は停止するか、あるいは最新の測定器でも検知できないほど極限まで低下する。これがcryptobiosis（クリプトビオシス）、直訳すれば「隠された生命」である。この乾眠体は、種子が休眠しているような状態とは異なる。一般的な定義で言えば、生きているわけではない。かといって、死んでいるわけでもない。水を加え、数時間待てば、クマムシは体を伸ばし、再び藻類を食べ始める。

乾眠状態にあるとき、その数値は驚異的なものとなる。クマムシは、宇宙の真空中で8日間過ごした後でも蘇生した。人間を死に至らしめるガンマ線量の1000倍を浴びても、である。マイナス272度という絶対零度に近い温度、あるいは一時的な150度の高温にも耐える。深海の最深部の6倍に相当する6000気圧の静水圧にも耐えた。2016年に日本の研究者が発表した論文では、南極で30年以上凍結保存されていたコケから2匹のクマムシと1つの卵を蘇生させ、その卵は孵化した。

そのメカニズムの一部は化学的なものだ。乾燥する際、クマムシはTDPs（クマムシ特有の無秩序タンパク質）と呼ばれるクラスのタンパク質で細胞内を満たす。これらがガラス状のマトリックスへと変質し、細胞膜やDNAを固定して損傷を防ぐ。彼らはまた、「Dsup」と呼ばれる損傷抑制タンパク質Dsupを生成し、これが物理的にクロマチンを覆うことで、放射線によって生じるヒドロキシラジカルから守る。この*Dsup*遺伝子を培養皿のヒト細胞に組み込むと、その細胞はX線に対して明らかに壊れにくくなることが判明している。

木よりも古く

クマムシの化石は、約9000万年前の白亜紀の琥珀の中に発見されており、現生種とほとんど変わらない姿をしている。分子時計を用いた推定では、その系統はさらに遡り、カンブリア紀以前にまで達する。陸上植物よりも、昆虫よりも、そして脊椎を持つあらゆる生物よりも古い存在だ。現在までに約1300種が命名されており、未分類の種も数多い。彼らはヒマラヤの氷河の飛沫帯、深海の堆積物、東京の集合住宅の雨どい、そしてあなたのキッチンの窓の外の壁にあるクッション状のコケの中にさえ住んでいる。湿った地衣類を少し採ってくれば、たいてい数匹は見つかるはずだ。安価な顕微鏡で見れば、小さな透明なクマが視界の中を転げ回っているのが見えるだろう。

2019年、イスラエルの月面着陸機「ベレシート」が月面に衝突した。その貨物の中には、Arch Mission Foundationによってエポキシ樹脂に封入された乾燥クマムシのサンプルが含まれていた。衝突を生き延びた個体がいるかどうかは不明だが、その可能性を問うことは決して荒唐無稽ではない。彼らは、ほぼ間違いなく、今もそこにいるのだ。

まだ解明されていないこと

我々は、*Dsup*がどこから来たのかを知らない。この遺伝子はクマムシの特定の系統に固有のものであり、他の動物には明らかに相同なものが見当たらないからだ。2015年に広く引用された研究では、クマムシのゲノムの6分の1が細菌や真菌からの水平伝播によって獲得されたと主張されたが、汚染が原因であると判明し、数ヶ月のうちにその大部分が撤回された。実際の獲得数はわずかである。そのため、疑問は残る。クマムシは、通常の生活では遭遇することのない種類の損傷からDNAを守るタンパク質を、どのようにして進化させたのだろうか。

我々は、乾眠状態をどこまで維持できるのかという上限を知らない。証明された蘇生期間の最長は30年である。100年前の標本室のコケから蘇生したという主張は、追試によって確認されていない。正直なところ、誰もそれほど長い実験を行っていないというのが答えだ。

我々は、クマムシのような生物が他の場所にも存在するかどうかを知らない。真空や放射線に耐える能力は、彼らをpanspermia（パンスペルミア説）、つまり生命は天体衝突で飛散したデブリに乗って世界間を漂流できるという仮説の標準的な思考実験の対象としている。思考実験は証拠ではない。しかし、International Space Station（国際宇宙ステーション）の外側に張り付いて凍りついているクマムシは、それゆえに、ステーションそのものよりも少しだけ興味深い存在なのである。

おそらく、今この瞬間も、あなたの手の届く範囲に一匹はいるはずだ。コケの塊を持ってきて、一晩水道水に浸し、40倍以上の倍率のレンズでその水を覗いてみてほしい。何かが歩いているはずだ。

Они меньше песчинки, похожи на восьминогого желейного мишку, и их находили живыми на обшивке спутника. Самое неуязвимое существо на Земле обитает во мху на вашей крыше.

В сентябре 2007 года с Байконура стартовала российская капсула «Фотон-М3», на борту которой находился груз из обезвоженных tardigrades, приклеенных к алюминиевой пластине на внешней обшивке корпуса. Десять дней эти животные провели на низкой околоземной орбите без атмосферы между ними и открытым космосом: жесткий вакуум с одной стороны, нефильтрованный солнечный ультрафиолет с другой, и перепады температуры в сотни градусов по мере того, как капсула вращалась, сменяя солнечный свет на тень. Когда пластину вернули на Землю, исследователь из Стокгольма по имени Ingemar Jönsson регидратировал образцы. Значительная часть особей одного вида, *Milnesium tardigradum*, оказалась жива. Некоторые самки отложили яйца, из которых вылупилось вполне нормальное потомство.

Это был TARDIS experiment, и он остается единственным случаем в истории, когда было документально подтверждено выживание животного при прямом воздействии космической среды. У тихоходок не было скафандра. У них не было капсулы. У них были только они сами.

В обычном понимании они вовсе не выносливые. Тихоходка в активном состоянии — это мягкое прозрачное существо длиной около полумиллиметра, с четырьмя парами коротких ножек с коготками, сосущим ротовым аппаратом и кишечником, работу которого можно наблюдать под микроскопом. Наступите на одну — и она лопнет. Весь секрет в том, что большую часть жизни она проводит вовсе не в этом состоянии.

Бочонок

Когда лужица, в которой живет тихоходка, начинает высыхать, животное поджимает ножки к телу, изгоняет почти всю внутреннюю воду — до одного-двух процентов от нормы — и сворачивается в сморщенный бочонок, называемый *туном*. Обмен веществ прекращается или замедляется настолько, что его не могут зафиксировать самые точные приборы. Это cryptobiosis, буквально — скрытая жизнь. Тун — это не спячка в том смысле, в котором спят семена. По большинству рабочих определений, это не живое существо. Но и не мертвое. Добавьте воды, подождите несколько часов, и животное расправится и снова примется поедать водоросли.

В состоянии туна цифры становятся поразительными. Тихоходки оживали после восьми дней в вакууме космоса. После воздействия дозы гамма-излучения в 1000 раз выше смертельной для человека. После температур в −272 °C — на доли градуса выше абсолютного нуля — и после кратковременного пребывания при 150 °C. После 6000 атмосфер гидростатического давления, что в шесть раз превышает давление в самой глубокой точке океана. В 2016 году японские исследователи оживили двух особей и одну личинку из мха, пролежавшего во льдах Антарктиды более тридцати лет; из яйца вылупилось потомство.

Механизм отчасти химический. Высыхая, тихоходки наполняют свои клетки особым классом внутренне неупорядоченных белков, называемых TDPs — специфическими для тихоходок внутренне неупорядоченными белками, — которые превращаются в стекловидную матрицу. Она удерживает мембраны и ДНК на месте, не давая им разорваться. Они также вырабатывают белок-супрессор повреждений Dsup, который физически оборачивается вокруг хроматина и защищает его от гидроксильных радикалов, возникающих при радиации. Если внедрить ген *Dsup* в человеческие клетки в чашке Петри, эти клетки становятся заметно более устойчивыми к повреждениям рентгеновскими лучами.

Древнее деревьев

Тихоходки встречаются в палеонтологической летописи в меловом янтаре возрастом около 90 миллионов лет, выглядя практически идентично современным видам. Молекулярные часы относят их родословную гораздо дальше, в кембрийский период или даже раньше — они древнее наземных растений, древнее насекомых, древнее любого существа с позвоночником. Существует около 1300 описанных видов и еще больше некаталогизированных. Они живут в зоне брызг гималайских ледников, в глубоководных отложениях, в водостоках токийских многоэтажек, в подушках мха на стене за вашим кухонным окном. Горсть любого влажного лишайника обычно позволяет найти несколько особей, видимых в дешевый микроскоп как маленькие полупрозрачные медведи, кувыркающиеся в поле зрения.

В 2019 году израильский лунный посадочный модуль «Берешит» разбился о Луну, неся среди прочего груза образцы обезвоженных тихоходок, залитых в эпоксидную смолу организацией Arch Mission Foundation. Выжил ли кто-нибудь при ударе — неизвестно, но этот вопрос не лишен смысла. Они, почти наверняка, все еще там.

О чем мы все еще не знаем

Мы не знаем, откуда взялся *Dsup*. Этот ген, по-видимому, уникален для одной линии тихоходок и не имеет очевидных гомологов у других животных. В широко цитируемом исследовании 2015 года утверждалось, что до шестой части генома тихоходок была приобретена путем горизонтального переноса генов от бактерий и грибов; через несколько месяцев эти данные были в значительной степени опровергнуты, когда исключили возможность загрязнения образцов, и реальная цифра оказалась невелика. Так что вопрос остается открытым: как животное эволюционировало, создав белок, который защищает ДНК от вида повреждений, с которым оно в своей обычной жизни никогда не сталкивается?

Мы не знаем верхнего предела того, как долго тун может оставаться в таком состоянии. Тридцать лет — самый долгий подтвержденный случай оживления. Заявления об оживлении из столетнего гербарного мха не выдержали проверки при попытке повторить эксперимент. Честный ответ заключается в том, что никто не проводил этот эксперимент достаточно долго.

Мы не знаем, существует ли нечто подобное тихоходкам где-то еще. Способность выживать в вакууме и при радиации делает их стандартным мысленным экспериментом в области panspermia — теории о том, что жизнь может перемещаться между мирами на обломках от падения метеоритов. Мысленный эксперимент — это не доказательство. Но именно поэтому тихоходка, замерзшая на внешней стороне International Space Station, — это, в некотором смысле, более интересный объект, чем сама станция.

Вероятно, одна из них находится прямо сейчас на расстоянии вытянутой руки от вас. Принесите пучок мха, замочите его на ночь в водопроводной воде и посмотрите на остаток под любой линзой сильнее 40-кратной. Кто-нибудь обязательно будет прогуливаться.

Plus petits qu’un grain de sel, ils ressemblent à des oursons en gélatine à huit pattes, et ont été récupérés vivants sur la paroi extérieure d’un satellite. L’animal le plus obstiné de la Terre vit dans la mousse de votre toit.

En septembre 2007, une capsule russe Foton-M3 a été lancée depuis Baïkonour, emportant une cargaison de tardigrades déshydratés, collés sur une plaque d'aluminium fixée à sa coque extérieure. Pendant dix jours, ces animaux sont restés en orbite terrestre basse, sans atmosphère entre eux et le vide spatial : un vide poussé d'un côté, des ultraviolets solaires non filtrés de l'autre, avec des températures oscillant sur des centaines de degrés au gré de la rotation de la capsule entre l'ombre et la lumière. Lorsque la plaque est revenue sur Terre, un chercheur de Stockholm nommé Ingemar Jönsson a réhydraté les spécimens. Une part significative d'une espèce, *Milnesium tardigradum*, est repartie en marchant. Certaines femelles ont pondu des œufs dont sont sortis des petits à l'aspect normal.

C'était l'TARDIS experiment, et cela reste la seule fois où il a été prouvé qu'un animal a survécu à une exposition directe à l'environnement spatial. Les tardigrades ne portaient pas de combinaison. Ils n'avaient pas de capsule. Ils ne s'avaient que leur propre corps.

Ils ne sont pas, au sens courant du terme, robustes. Un tardigrade à l'état actif est une créature molle et transparente d'environ un demi-millimètre de long, dotée de quatre paires de pattes trapues terminées par des griffes, d'un appareil buccal suceur et d'un tube digestif dans lequel on peut observer la nourriture transiter sous un microscope. Écrasez-en un et il éclate. L'astuce est qu'il passe la majeure partie de sa vie dans un tout autre état.

La tonne

Lorsque la flaque d'eau dans laquelle vit un tardigrade commence à s'assécher, l'animal rétracte ses pattes à l'intérieur de son corps, expulse la quasi-totalité de son eau interne — jusqu'à ne conserver qu'un ou deux pour cent de son taux normal — et se recroqueville en une forme de tonneau ridé appelée *tonne*. Le métabolisme s'arrête, ou s'en approche de si près que les meilleurs instruments ne peuvent le détecter. C'est la cryptobiosis, littéralement la vie cachée. La tonne n'est pas en dormance comme pourrait l'être une graine. Selon la plupart des définitions de travail, elle n'est pas vivante. Elle n'est pas morte non plus. Ajoutez de l'eau, patientez quelques heures, et l'animal se déplie et reprend sa consommation d'algues.

À l'état de tonne, les chiffres deviennent étranges. Des tardigrades ont été réanimés après huit jours dans le vide spatial. Après avoir été exposés à un rayonnement gamma 1 000 fois supérieur à la dose mortelle pour un humain. Après des températures de −272 °C, soit une fraction de degré au-dessus du zéro absolu, et après une brève exposition à 150 °C. Après 6 000 atmosphères de pression hydrostatique, soit six fois la pression au point le plus profond de l'océan. En 2016, une étude de chercheurs japonais a permis de réanimer deux animaux et un œuf issus de mousse gelée en Antarctique pendant plus de trente ans ; l'œuf a éclos.

Le mécanisme est en partie chimique. En se desséchant, les tardigrades inondent leurs cellules d'une classe de protéines intrinsèquement désordonnées appelées TDPs — des protéines intrinsèquement désordonnées spécifiques aux tardigrades — qui se vitrifient pour former une matrice semblable à du verre, maintenant les membranes et l'ADN en place pour éviter qu'ils ne se déchirent. Ils produisent également une protéine suppresseur de dommages, Dsup, qui s'enroule physiquement autour de la chromatine pour la protéger des radicaux hydroxyles libérés par les radiations. Si l'on insère le gène *Dsup* dans des cellules humaines en boîte de Petri, ces dernières deviennent mesurablement plus résistantes aux rayons X.

Plus vieux que les arbres

Les tardigrades apparaissent dans les archives fossiles dans de l'ambre du Crétacé, vieux d'environ 90 millions d'années, et semblent identiques à ceux d'aujourd'hui. Les horloges moléculaires font remonter leur lignée bien plus loin, au Cambrien ou avant — plus vieux que les plantes terrestres, plus vieux que les insectes, plus vieux que tout vertébré. Il existe environ 1 300 espèces nommées et beaucoup d'autres non répertoriées. Ils vivent dans les zones d'éclaboussures des glaciers himalayens, dans les sédiments des grands fonds, dans les gouttières des immeubles de Tokyo, dans la mousse qui tapisse le mur juste devant votre fenêtre de cuisine. Une poignée prélevée dans n'importe quel lichen humide en contiendra généralement quelques-uns, visibles sous un microscope bon marché comme de petits ours translucides se déplaçant dans le champ de vision.

En 2019, l'atterrisseur lunaire israélien *Beresheet* s'est écrasé sur la Lune transportant, entre autres cargaisons, un échantillon de tardigrades déshydratés scellés dans de l'époxy par la Arch Mission Foundation. On ignore si certains ont survécu à l'impact, mais la question n'est pas absurde. Ils sont, presque certainement, toujours là-haut.

Ce que nous ignorons encore

Nous ne savons pas d'où vient la *Dsup*. Ce gène semble propre à une lignée de tardigrades et ne possède aucun homologue évident chez aucun autre animal. Une étude largement citée en 2015 affirmait qu'un sixième du génome du tardigrade avait été acquis par transfert horizontal de gènes provenant de bactéries et de champignons ; ce chiffre a été largement rétracté en quelques mois lorsqu'une contamination a été exclue, et le nombre réel est faible. La question demeure donc : comment un animal a-t-il pu développer une protéine qui protège l'ADN contre un type de dommage qu'il ne rencontre jamais dans sa vie normale ?

Nous ne connaissons pas la limite maximale de la durée de survie d'une tonne. Trente ans est la plus longue réanimation vérifiée. Les allégations de réanimation à partir de mousses d'herbiers centenaires n'ont pas résisté à la répétition des tests. La réponse honnête est que personne n'a mené l'expérience assez longtemps.

Nous ne savons pas si des créatures semblables aux tardigrades vivent ailleurs. Leur capacité à survivre au vide et aux radiations en fait l'expérience de pensée standard sur la panspermia — l'idée que la vie peut dériver entre les mondes sur des débris d'impacts. Une expérience de pensée n'est pas une preuve. Mais c'est la raison pour laquelle un tardigrade gelé sur la face externe de l'International Space Station est, d'une certaine manière, un objet plus fascinant que la station elle-même.

Il y en a probablement un à portée de main en ce moment même. Rapportez une touffe de mousse, faites-la tremper dans l'eau du robinet pendant la nuit et regardez le liquide de ruissellement sous n'importe quelle lentille grossissant plus de 40 fois. Quelque chose marchera.

Sie sind kleiner als ein Salzkorn, sehen aus wie achtbeinige Gummibärchen und wurden lebend von der Außenseite eines Satelliten geborgen. Das zähste Tier der Erde lebt im Moos auf Ihrem Dach.

Im September 2007 startete eine russische Foton-M3-Kapsel von Baikonur aus mit einer Ladung dehydrierter tardigrades, die auf eine Aluminiumplatte an ihrer Außenhülle geklebt waren. Zehn Tage lang saßen die Tiere in einer niedrigen Erdumlaufbahn, ohne Atmosphäre zwischen sich und dem Weltraum: hartes Vakuum auf der einen Seite, ungefilterte solare Ultraviolettstrahlung auf der anderen, während die Kapsel durch Sonnenlicht und Schatten rotierte und die Temperaturen um Hunderte Grad schwankten. Als die Platte zurückkehrte, rehydrierte ein Forscher namens Ingemar Jönsson in Stockholm die Proben. Ein signifikanter Anteil einer Art, *Milnesium tardigradum*, lief davon. Einige der Weibchen legten Eier, aus denen normal aussehende Jungtiere schlüpften.

Dies war das TARDIS experiment, und es bleibt das einzige Mal, dass dokumentiert wurde, wie ein Tier die direkte Exposition gegenüber der Weltraumumgebung überlebt hat. Die Bärtierchen hatten keinen Anzug. Sie hatten keine Kapsel. Sie hatten sich selbst.

Sie sind im alltäglichen Sinne nicht zäh. Ein Bärtierchen in seinem aktiven Zustand ist ein weiches, transparentes Ding von etwa einem halben Millimeter Länge, mit vier Paaren stämmiger Beine, die in Krallen enden, einem saugenden Mundwerkzeug und einem Darm, durch den man unter dem Mikroskop die Nahrung wandern sehen kann. Tritt man auf eines, zerplatzt es. Der Trick besteht darin, dass es den größten Teil seines Lebens überhaupt nicht in diesem Zustand verbringt.

Das Tonnenstadium

Wenn die Wasserpfütze, in der ein Bärtierchen lebt, zu trocknen beginnt, zieht das Tier seine Beine in den Körper ein, stößt fast das gesamte interne Wasser aus – bis auf ein oder zwei Prozent des Normalwertes – und kollabiert zu einer faltigen, fassartigen Form, die man *Tönnchen* nennt. Der Stoffwechsel kommt zum Erliegen oder nähert sich diesem Punkt so sehr an, dass selbst beste Instrumente ihn nicht mehr nachweisen können. Dies ist cryptobiosis, wörtlich verborgenes Leben. Das Tönnchen ist nicht im gleichen Sinne ruhend wie ein Samen. Nach den meisten gängigen Definitionen ist es nicht lebendig. Es ist aber auch nicht tot. Gibt man Wasser hinzu und wartet ein paar Stunden, entfaltet sich das Tier wieder und beginnt erneut Algen zu fressen.

Im Tönnchenzustand werden die Zahlen sonderbar. Bärtierchen wurden nach acht Tagen im Weltraumvakuum wiederbelebt. Nach einer Gammastrahlendosis, die 1.000-mal so hoch ist wie die tödliche Dosis für einen Menschen. Nach Temperaturen von −272 °C, einem Bruchteil eines Grades über dem absoluten Nullpunkt, und nach kurzzeitiger Einwirkung von 150 °C. Nach 6.000 Atmosphären hydrostatischem Druck, dem Sechsfachen des tiefsten Punktes im Ozean. Eine Studie japanischer Forscher aus dem Jahr 2016 reanimierte zwei Tiere und ein Ei aus Moos, das über dreißig Jahre lang in der Antarktis gefroren war; das Ei schlüpfte.

Der Mechanismus ist teilweise chemisch. Während sie austrocknen, fluten Bärtierchen ihre Zellen mit einer Klasse von intrinsisch ungeordneten Proteinen, den sogenannten TDPs – Bärtierchen-spezifische intrinsisch ungeordnete Proteine –, die zu einer glasartigen Matrix vitrifizieren und Membranen sowie DNA an ihrem Platz halten, damit sie nicht zerreißen. Sie produzieren zudem ein Schadensunterdrückungsprotein, Dsup, das sich physisch um das Chromatin wickelt und es vor Hydroxylradikalen schützt, die durch Strahlung entstehen. Spleißt man das *Dsup*-Gen in menschliche Zellen in einer Kulturschale ein, werden diese Zellen messbar resistenter gegen Schäden durch Röntgenstrahlen.

Älter als die Bäume

Bärtierchen tauchen im Fossilbericht in kreidezeitlichem Bernstein auf, der etwa 90 Millionen Jahre alt ist, und sehen den lebenden Exemplaren im Wesentlichen identisch. Molekulare Uhren rücken die Abstammungslinie noch viel weiter zurück, bis ins Kambrium oder noch früher – älter als Landpflanzen, älter als Insekten, älter als alles, was ein Rückgrat besitzt. Es gibt ungefähr 1.300 benannte Arten und viele weitere, die nicht katalogisiert sind. Sie leben in den Spritzwasserzonen des Himalayas, in Tiefseesedimenten, in den Dachrinnen von Tokioter Wohnblöcken, in den Moospolstern an der Mauer vor deinem Küchenfenster. Eine Handvoll aus irgendeinem feuchten Flechtenstück liefert meist ein paar Exemplare, die unter einem billigen Mikroskop als kleine, durchsichtige Bären sichtbar werden, die durch das Sichtfeld taumeln.

Im Jahr 2019 zerschellte die israelische Mondlandefähre *Beresheet* auf dem Mond; an Bord befand sich neben anderer Fracht eine Probe dehydrierter Bärtierchen, die von der Arch Mission Foundation in Epoxidharz versiegelt worden waren. Ob eines davon den Aufprall überlebt hat, ist unbekannt, aber die Frage ist nicht abwegig. Sie sind fast sicher noch da oben.

Was wir noch nicht wissen

Wir wissen nicht, woher *Dsup* stammt. Das Gen scheint einzigartig für eine Bärtierchen-Linie zu sein und hat kein offensichtliches Homolog in irgendeinem anderen Tier. Eine viel zitierte Studie aus dem Jahr 2015 behauptete, dass bis zu einem Sechstel des Bärtierchen-Genoms durch horizontalen Gentransfer von Bakterien und Pilzen erworben wurde; diese Zahl wurde innerhalb weniger Monate weitgehend zurückgezogen, als eine Kontamination ausgeschlossen werden konnte, und die tatsächliche Zahl ist klein. Die Frage bleibt also: Wie hat ein Tier ein Protein entwickelt, das DNA vor einer Art von Schaden schützt, dem es in seinem normalen Leben niemals begegnet?

Wir kennen die Obergrenze nicht, wie lange ein Tönnchen überdauern kann. Dreißig Jahre sind die längste verifizierte Wiederbelebung. Ansprüche auf Wiederbelebungen aus jahrhundertealtem Herbarium-Moos haben sich bei Wiederholungen nicht bestätigt. Die ehrliche Antwort lautet, dass niemand das Experiment lange genug durchgeführt hat.

Wir wissen nicht, ob irgendwo anders etwas Ähnliches wie ein Bärtierchen lebt. Die Fähigkeit, Vakuum und Strahlung zu überleben, macht sie zum Standard-Gedankenexperiment für panspermia – die Idee, dass Leben auf Trümmern von Einschlägen zwischen Welten driften kann. Ein Gedankenexperiment ist nicht dasselbe wie ein Beweis. Aber es ist der Grund, warum ein Bärtierchen, das an der Unterseite der International Space Station eingefroren ist, in gewisser Weise ein interessanteres Objekt ist als die Station selbst.

Es befindet sich wahrscheinlich gerade jetzt eines in deiner Reichweite. Bring ein Klumpen Moos herein, weiche ihn über Nacht in Leitungswasser ein und betrachte das abgelaufene Wasser unter einer Linse, die stärker als 40-fach vergrößert. Etwas wird darin laufen.

소금 한 알보다 작고, 여덟 개의 다리가 달린 젤리 곰을 닮았으며, 인공위성 외벽에서 살아있는 채로 발견되었습니다. 지구에서 가장 끈질긴 생명체는 당신의 지붕 위 이끼 속에서 살고 있습니다.

2007년 9월, 러시아의 포톤-M3 캡슐이 바이코누르 우주기지에서 발사되었다. 캡슐의 외부 선체에는 알루미늄 판에 고정된 건조 상태의 tardigrades들이 탑재되어 있었다. 열흘 동안 이 동물들은 대기가 전혀 없는 저궤도 우주 공간에 머물렀다. 한쪽은 완벽한 진공 상태였고, 다른 한쪽에서는 여과되지 않은 태양 자외선이 쏟아졌다. 캡슐이 햇빛과 그림자 속을 회전하면서 온도는 수백 도의 폭으로 오르내렸다. 판이 지구로 돌아왔을 때, 스톡홀름의 연구자 Ingemar Jönsson은 샘플에 다시 물을 공급했다. 한 종인 *Milnesium tardigradum*의 상당수가 살아 움직였다. 암컷 중 일부는 알을 낳았고, 그 알에서는 평범한 모습의 새끼들이 부화했다.

이것이 TARDIS experiment였으며, 동물이 우주 환경에 직접 노출되어 생존한 것이 기록된 유일한 사례로 남아 있다. 완보동물에게는 우주복도, 캡슐도 없었다. 그들에게는 오직 자신들뿐이었다.

일상적인 의미에서 그들은 강인한 생명체가 아니다. 활동 상태의 완보동물은 몸길이 0.5밀리미터 정도의 부드럽고 투명한 존재로, 발톱이 달린 뭉툭한 다리 네 쌍과 빨대 같은 입, 그리고 현미경으로 먹이가 이동하는 모습을 볼 수 있는 소화관을 가지고 있다. 밟으면 터져 버린다. 하지만 이들의 비결은 평생의 대부분을 그런 상태로 보내지 않는다는 데 있다.

툰 (The tun)

완보동물이 살고 있는 물웅덩이가 마르기 시작하면, 이 동물은 다리를 몸 안으로 집어넣고 체내 수분의 거의 전부를 배출한다. 정상 상태의 1~2퍼센트 수준까지 줄어든 몸은 ‘툰(tun)’이라 불리는 쭈글쭈글한 통 모양으로 수축한다. 대사 활동은 멈추거나, 현존하는 가장 정밀한 기기로도 감지할 수 없을 만큼 거의 멈춘다. 이것이 바로 ‘숨겨진 생명’이라는 뜻의 cryptobiosis이다. 툰 상태는 씨앗이 휴면하는 것과는 다르다. 대부분의 작업 정의에 따르면, 완보동물은 이때 살아 있는 상태가 아니다. 그렇다고 죽은 상태도 아니다. 물을 붓고 몇 시간을 기다리면, 동물은 몸을 펴고 다시 조류를 먹기 시작한다.

툰 상태에서의 수치는 경이롭다. 완보동물은 우주 진공 상태에서 8일을 견딘 후에도 다시 살아났다. 인간을 즉사시킬 수 있는 감마선 조사량의 1,000배를 견뎌냈다. 절대영도보다 약간 높은 영하 272도의 온도와 150도의 짧은 고온 노출도 버텨냈다. 바다에서 가장 깊은 곳보다 6배 높은 6,000기압의 정수압도 견뎠다. 2016년 일본 연구진의 논문에 따르면, 남극에서 30년 넘게 얼어붙어 있던 이끼에서 두 마리의 동물과 알 하나를 되살려냈으며, 그 알은 부화에 성공했다.

이 생존 기제는 부분적으로 화학적인 원리에 기반한다. 완보동물은 몸이 마를 때 TDPs—완보동물 특유의 내재적 무질서 단백질—이라 불리는 단백질군을 세포 내에 가득 채운다. 이 단백질들은 유리 같은 기질로 굳어져 세포막과 DNA가 손상되지 않도록 제자리에 고정한다. 또한, 방사선에 의해 발생하는 하이드록실 라디칼로부터 염색체를 물리적으로 감싸 보호하는 ‘손상 억제 단백질’, 즉 Dsup을 생성한다. 실험실에서 *Dsup* 유전자를 인간 세포에 주입하면, 해당 세포는 엑스레이에 훨씬 더 잘 견디는 것으로 확인된다.

나무보다 오래된 생명

완보동물은 약 9,000만 년 전 백악기 호박 화석에서도 발견되는데, 현재 살아 있는 완보동물과 거의 동일한 모습이다. 분자 시계는 이들의 계통을 캄브리아기 이전, 즉 육상 식물이나 곤충, 척추동물보다 훨씬 더 거슬러 올라가는 아주 오래된 시기로 추정한다. 명명된 종만 약 1,300종에 달하며, 아직 분류되지 않은 종은 그보다 훨씬 더 많다. 이들은 히말라야 빙하의 물보라가 치는 구역, 심해 퇴적물, 도쿄 아파트 단지의 배수로, 그리고 당신 주방 창밖 벽에 붙은 쿠션 이끼 속에서도 산다. 습기 있는 이끼 한 줌만 가져와도 보통 몇 마리는 찾을 수 있으며, 저렴한 현미경으로도 시야 속에서 뒹구는 작은 반투명 곰의 모습을 확인할 수 있다.

2019년, 이스라엘의 달 착륙선 베레시트호가 달에 추락할 당시, Arch Mission Foundation에 의해 에폭시에 밀봉된 건조 완보동물 샘플이 화물로 실려 있었다. 충돌 후 생존 여부는 알 수 없으나, 생존 가능성이 아예 없다고 단정할 수는 없다. 사실상 그들은 지금도 그곳에 있을 것이다.

여전히 알지 못하는 것들

우리는 *Dsup*이 어디서 유래했는지 모른다. 이 유전자는 오직 완보동물 계통에만 존재하는 것으로 보이며, 다른 동물에게서는 유사한 형태를 찾을 수 없다. 2015년에 널리 인용된 한 연구는 완보동물 게놈의 6분의 1이 박테리아나 곰팡이로부터의 수평적 유전자 이동으로 획득되었다고 주장했으나, 그 수치는 오염 가능성이 배제되면서 몇 달 안에 대부분 철회되었고, 실제 수치는 미미한 수준으로 밝혀졌다. 따라서 질문은 여전히 남는다. 완보동물은 일상적인 삶에서는 전혀 겪을 일이 없는 종류의 피해로부터 DNA를 보호하는 단백질을 어떻게 진화시켰을까?

우리는 툰 상태가 얼마나 오래 지속될 수 있는지 그 한계도 알지 못한다. 30년이 검증된 가장 긴 생존 기록이다. 100년 된 식물 표본관의 이끼에서 되살려냈다는 주장들은 반복 실험에서 입증되지 않았다. 솔직한 답변은, 그만큼 오랫동안 실험을 지속한 사람이 없다는 것이다.

우리는 완보동물 같은 생명체가 다른 곳에도 존재하는지 알지 못한다. 진공과 방사선을 견디는 능력 덕분에, 완보동물은 충돌 잔해를 타고 생명이 다른 세계로 이동할 수 있다는 panspermia 가설에서 표준적인 사고 실험의 대상이 된다. 사고 실험이 곧 증거는 아니다. 하지만 바로 이 점 때문에 International Space Station 바깥쪽에 얼어붙어 있는 완보동물은, 작게나마 그 우주 정거장 자체보다 훨씬 더 흥미로운 대상인 것이다.

지금 당신의 손이 닿는 가까운 곳에 아마 완보동물 한 마리가 있을 것이다. 이끼 한 줌을 가져와 수돗물에 밤새 담가둔 뒤, 40배 이상의 렌즈로 물을 살펴보라. 무언가가 걸어 다니고 있을 것이다.

它们比一粒盐还小，外形酷似八足软糖熊，且已被证明能在卫星舱外存活。地球上最顽强的生物，就栖息在你屋顶的苔藓之中。

2007年9月，俄罗斯的“光子-M3”（Foton-M3）太空舱从拜科努尔航天发射场升空，其外壳上粘着一块铝板，上面搭载了一批脱水的tardigrades。在长达十天的时间里，这些生物处于近地轨道，身侧没有任何大气保护：一边是严酷的真空，另一边是未经大气层过滤的太阳紫外线。随着太空舱在阳光和阴影中不断旋转，它们经历了数百摄氏度的剧烈温差波动。当铝板返回地面时，斯德哥尔摩的研究人员Ingemar Jönsson对这些样本进行了复水处理。其中一个物种——缓步动物门中的*Milnesium tardigradum*，有相当一部分重新活了过来，开始走动。一些雌性个体甚至产下了卵，并孵化出了外形正常的后代。

这就是著名的TARDIS experiment。迄今为止，这仍然是人类记录在案的唯一一次动物在直接暴露于太空环境后成功存活的案例。这些缓步动物没有宇航服，也没有太空舱，它们仅仅依靠自身。

从日常意义上讲，它们并不“强悍”。处于活跃状态的缓步动物是一种柔软、透明的小生物，身长约半毫米，长有四对末端带爪的短足，还有一个吸吮式的口器。在显微镜下，你可以清晰地观察到食物在它们的肠道中移动。如果踩上一脚，它们就会爆裂。它们的生存秘诀在于，它们一生中大部分时间根本不是处于那种活跃状态。

桶状体

当缓步动物赖以生存的水洼开始干涸时，它们会将足部缩入体内，排出几乎全部的体内水分——只剩下正常水平的1%到2%——并收缩成一种皱巴巴的桶状结构，称为“桶状体”（tun）。此时，它们的新陈代谢停止了，或者降低到了最精密的仪器也无法检测到的程度。这就是cryptobiosis，字面意思是“隐生”。这种桶状体状态与种子的休眠不同。按照大多数科学定义，它既不算活着，也不算死去。只需加水，等待几个小时，它们就会重新舒展开来，继续吃藻类。

在桶状体状态下，它们的耐受极限令人惊叹。缓步动物在太空真空中暴露8天后仍能复苏；在承受了足以致人死亡的1000倍剂量的伽马射线照射后依然存活；在低至零下272摄氏度（仅比绝对零度高出一点）的极寒，以及150摄氏度的高温下也能幸存；甚至能抵御6000个大气压的流体静压力，这相当于大洋最深处压力的六倍。2016年，日本研究人员从在南极冰封了三十多年的苔藓中成功复苏了两只缓步动物和一颗卵；那颗卵最终还孵化了。

其机理部分源于化学作用。在脱水过程中，缓步动物的细胞内会充斥着一类被称为TDPs的内在无序蛋白——即缓步动物特有的内在无序蛋白。它们会玻璃化成一种类似玻璃的基质，将细胞膜和DNA固定在原位，防止其撕裂。它们还会产生一种损伤抑制蛋白Dsup，能够紧紧包裹住染色质，将其与辐射产生的羟基自由基隔绝开来。如果将*Dsup*基因植入培养皿中的人类细胞，这些细胞受X射线破坏的程度也会显著降低。

古老的存在

在约9000万年前的白垩纪琥珀化石中，就已经出现了缓步动物的身影，它们与现存的物种看起来几乎一模一样。分子钟推算将这一谱系的起源推得更远，回溯到寒武纪甚至更早时期——它们比陆生植物更古老，比昆虫更古老，比任何脊椎动物都要古老。目前已命名的缓步动物约有1300种，还有更多尚未归类。它们生活在喜马拉雅冰川的溅水区、深海沉积物中、东京公寓楼的排水沟里，以及你厨房窗外墙壁上的垫状苔藓中。从任何一小块潮湿的地衣中采集样本，通常都能找到几只，在廉价的显微镜下，它们看起来就像是一只只半透明的小熊在视野中翻滚。

2019年，以色列的月球着陆器“创世纪号”（Beresheet）撞向月球。除其他货物外，它还搭载了一份由Arch Mission Foundation封装在环氧树脂中的脱水缓步动物样本。它们是否在撞击中存活不得而知，但这个问题本身并非荒谬。几乎可以肯定的是，它们至今仍留在月球上。

我们依然未知的事物

我们尚不清楚*Dsup*基因的起源。该基因似乎只存在于某一特定的缓步动物谱系中，在其他任何动物身上都没有明显的同源基因。2015年一项被广泛引用的研究曾声称，缓步动物基因组中多达六分之一的基因是通过水平基因转移从细菌和真菌中获得的；但在排除污染因素后，这一数字在几个月内便遭到大范围撤回，实际占比微乎其微。因此，问题依然存在：一种动物究竟是如何演化出一种能保护DNA免受其在正常生命周期中从未遭遇过的某种损伤的蛋白质的？

我们也不知道桶状体状态能够持续的上限。目前经证实最长的复苏记录是三十年。关于从百年历史的植物标本中复苏的说法，在重复实验中都未能得到证实。客观的答案是，还没有人进行过足够长时间的实验。

我们不知道在其他星球上是否也存在类似缓步动物的生物。它们在真空和辐射下的生存能力，使它们成为了panspermia（泛种论）这一思想实验中的标准模型——该理论认为，生命可以通过撞击产生的碎片在不同世界之间漂流。思想实验并不等同于证据。但这就是为什么即便是在International Space Station外侧冻结的一只缓步动物，在某种意义上也比空间站本身更有趣的原因。

也许此时此刻，你的触手可及之处就有一只。取一团苔藓，浸泡在自来水中过夜，然后用任何放大倍数超过40倍的镜片观察水流。你就会看到某种生物在走动。

إنها أصغر من حبة ملح، تبدو كدببة جيلاتينية بثمانية أرجل، وقد عُثر عليها حية على السطح الخارجي لقمر صناعي. أكثر حيوانات الأرض عنادًا يعيش في طحالب سطح منزلك.

في سبتمبر 2007، انطلقت كبسولة روسية من طراز فوتون-إم3 من قاعدة بايكونور حاملةً حمولةً من بطيئات المشية المجففة tardigrades ملصوقة على صفيحة ألمنيوم على بدنها الخارجي. لمدة عشرة أيام، بقيت هذه الكائنات في مدار أرضي منخفض دون غلاف جوي يفصلها عن السماء: فراغ قاسٍ من جهة، وأشعة فوق بنفسجية شمسية غير مرشحة من جهة أخرى، ودرجات حرارة تتأرجح عبر مئات الدرجات بينما تدور الكبسولة بين ضوء الشمس والظل. عندما عادت الصفيحة، أعاد باحث في ستوكهولم يُدعى Ingemar Jönsson ترطيب العينات. ونجت نسبة كبيرة من أحد الأنواع، *Milnesium tardigradum*، وعادت إلى الحركة. وبعض الإناث وضعت بيوضًا فقست إلى يافعات طبيعية المظهر.

كانت هذه تجربة TARDIS experiment، ولا تزال المرة الوحيدة التي وُثّق فيها نجاة أي حيوان من التعرض المباشر لبيئة الفضاء. لم تكن بطيئات المشية ترتدي بذلة. لم تكن داخل كبسولة. كانت تعتمد على نفسها.

إنها، بالمعنى اليومي، ليست قوية. بطيئة المشية في حالتها النشطة كائن رخو شفاف يبلغ طوله نحو نصف ملليمتر، بزوجين من الأرجل القصيرة تنتهي بمخالب، وجهاز فم ماص، وأمعاء يمكنك مشاهدة الطعام يتحرك خلالها تحت المجهر. تطؤها برجلك فتنفجر. الخدعة أنها تقضي معظم حياتها خارج هذه الحالة تمامًا.

التون

حين تبدأ بركة الماء التي تعيش فيها بطيئة المشية بالجفاف، تسحب أطرافها إلى داخل جسدها، وتطرد كل مياهها الداخلية تقريبًا — حتى تصل إلى واحد أو اثنين في المائة من النسبة الطبيعية — وتنكمش إلى شكل برميلي متجعد يُسمى *التون*. يتوقف الاستقلاب، أو يقترب من التوقف لدرجة تعجز أفضل الأجهزة عن رصده. هذا هو السبات الخفي cryptobiosis، أي الحياة المخفية حرفيًا. التون ليست ساكنة كما تكون البذرة ساكنة. إنها، وفق معظم التعريفات العملية، ليست حية. كما أنها ليست ميتة. أضف الماء، انتظر بضع ساعات، فيتفكك الكائن ويعود إلى أكل الطحالب.

في حالة التون، تصبح الأرقام غريبة. لقد أُحييت بطيئات المشية بعد ثمانية أيام في فراغ الفضاء. بعد تعرضها لجرعة من أشعة غاما تفوق بألف مرة ما يقتل إنسانًا. بعد درجات حرارة −272 درجة مئوية، أي جزء من درجة فوق الصفر المطلق، وبعد تعرض قصير لـ150 درجة مئوية. بعد 6000 ضغط جوي هيدروستاتيكي، أي ستة أضعاف ضغط أعمق نقطة في المحيط. في ورقة بحثية يابانية لعام 2016، أُعيد إحياء حيوانين وبيضة واحدة من طحالب جُمّدت في القارة القطبية الجنوبية لأكثر من ثلاثين عامًا؛ وقد فقست البيضة.

الآلية كيميائية جزئيًا. عند جفافها، تغرق بطيئات المشية خلاياها بنوع من البروتينات المضطربة طبيعيًا تُسمى TDPs — بروتينات مضطربة طبيعيًا خاصة ببطيئات المشية — تتزجج إلى مصفوفة شبه زجاجية تثبت الأغشية والحمض النووي في أماكنها كي لا تتمزق. كما تنتج بروتينًا كاظمًا للضرر، يُسمى Dsup، يلتف فعليًا حول الكروماتين ويقيه من جذور الهيدروكسيل التي تطلقها الإشعاعات. أدخل جين *Dsup* في خلايا بشرية داخل طبق بتري، فتصبح تلك الخلايا، بقياسات واضحة، أقوى في مقاومة الكسر بالأشعة السينية.

أقدم من الأشجار

تظهر بطيئات المشية في السجل الأحفوري في كهرمان العصر الطباشيري، بعمر نحو 90 مليون سنة، وتبدو مطابقة أساسًا للكائنات الحية اليوم. وتدفع الساعات الجزيئية أصل السلالة إلى أبعد كثيرًا، إلى العصر الكامبري أو ما قبله — أقدم من نباتات اليابسة، أقدم من الحشرات، أقدم من أي كائن له عمود فقري. ثمة قرابة 1300 نوع معروف، وأكثر منها بكثير لم يُفهرس بعد. تعيش في مناطق تناثر المياه من أنهار الهيمالايا الجليدية، وفي رواسب أعماق البحار، وفي مزاريب عمارات طوكيو السكنية، وفي طحالب الوسادة على الجدار خارج نافذة مطبخك. حفنة من أي بقعة من الأشنة الرطبة تمنحك عادة بضعًا منها، تُرى تحت مجهر رخيص كدببة صغيرة شفافة تتعثر عبر المجال.

في 2019، تحطمت مركبة الهبوط القمرية الإسرائيلية *بيريشيت* على القمر حاملةً، ضمن حمولتها، عينة من بطيئات المشية المجففة مغلفة بالإيبوكسي من قبل Arch Mission Foundation. لا يُعرف إن كانت أي منها قد نجت من الاصطدام، لكن السؤال ليس عبثيًا. فهي، وبشبه مؤكد، لا تزال هناك.

ما لا نزال نجهله

لا نعرف من أين أتى *Dsup*. يبدو الجين خاصًا بسلالة واحدة من بطيئات المشية، وليس له نظير واضح في أي حيوان آخر. زعمت دراسة واسعة الانتشار عام 2015 أن ما يصل إلى سدس جينوم بطيئات المشية اكتُسب عبر نقل جيني أفقي من البكتيريا والفطريات؛ لكن الرقم سُحب بشكل كبير بعد أشهر حين ثبت التلوث، والرقم الحقيقي صغير. لذا يبقى السؤال: كيف طوّر حيوان بروتينًا يحمي الحمض النووي من ضرر لا يواجهه في حياته الطبيعية أبدًا؟

لا نعرف الحد الأعلى لمدة بقاء التون. ثلاثون عامًا هي أطول مدة توثّق فيها الإحياء. ادعاءات الإحياء من طحالب معشبية عمرها قرن لم تصمد عند تكرار التجربة. الجواب الصادق أن أحدًا لم يُجرِ التجربة لمدة كافية.

لا نعرف إن كان كائن شبيه ببطيئة المشية يعيش في مكان آخر. قدرتها على النجاة من الفراغ والإشعاع تجعلها التجربة الفكرية المعيارية في panspermia — فكرة أن الحياة يمكن أن تنتقل بين العوالم على حطام الاصطدامات. التجربة الفكرية ليست كالدليل. لكنها السبب في أن بطيئة المشية متجمدة على الجانب السفلي من International Space Station هي، بطريقة ما، موضوع أكثر إثارة للاهتمام من المحطة نفسها.

ثمة على الأرجح واحدة منها في متناول يدك الآن. أحضر قبضة من الطحالب، وانقعها في ماء الصنبور طوال الليل، وانظر إلى الراشح تحت أي عدسة تكبيرها أكبر من 40×. سترى شيئًا يمشي.

Tardigrades

The tun

Older than the trees

What we still don't know

La ton

Más antiguos que los árboles

Lo que aún no sabemos

O tun

Mais velhos que as árvores

O que ainda não sabemos

टन (The tun)

पेड़ों से भी पुराने

हम अभी भी क्या नहीं जानते

Tun

Lebih tua dari pepohonan

Apa yang belum kita ketahui

乾眠（タン）

木よりも古く

まだ解明されていないこと

Бочонок

Древнее деревьев

О чем мы все еще не знаем

La tonne

Plus vieux que les arbres

Ce que nous ignorons encore

Das Tonnenstadium

Älter als die Bäume

Was wir noch nicht wissen

툰 (The tun)

나무보다 오래된 생명

여전히 알지 못하는 것들

桶状体

古老的存在

我们依然未知的事物

التون

أقدم من الأشجار

ما لا نزال نجهله

Mentioned in this article

Sources

The tun

Older than the trees

What we still don't know

La ton

Más antiguos que los árboles

Lo que aún no sabemos

O tun

Mais velhos que as árvores

O que ainda não sabemos

टन (The tun)

पेड़ों से भी पुराने

हम अभी भी क्या नहीं जानते

*Tun*

Lebih tua dari pepohonan

Apa yang belum kita ketahui

乾眠（タン）

木よりも古く

まだ解明されていないこと

Бочонок

Древнее деревьев

О чем мы все еще не знаем

La tonne

Plus vieux que les arbres

Ce que nous ignorons encore

Das Tonnenstadium

Älter als die Bäume

Was wir noch nicht wissen

툰 (The tun)

나무보다 오래된 생명

여전히 알지 못하는 것들

桶状体

古老的存在

我们依然未知的事物

التون

أقدم من الأشجار

ما لا نزال نجهله

Mentioned in this article

Sources

Tun