Tardigrada, de taaiste dieren ter wereld

Een deel van de extreme weerstand van tardigrada komt voort uit hun geavanceerde afweer- en DNA-reparatie-eiwitten. Daarom worden ze beschouwd als een van de meest resistente wezens ter wereld.

Geschreven en geverifieerd door de bioloog Francisco Morata Carramolino.

Laatste update: 19 juni, 2023

Tardigrada, ook wel ‘beerdiertjes‘ of ‘mosvarkens’ genoemd, zijn op alle mogelijke manieren verrassende dieren. Om te beginnen zijn ze extreem overvloedig en alomtegenwoordig, ze zijn gevonden van de Noordpool tot in de diepten van de oceanen – en zelfs in regenwouden.

Verder zijn deze ongewervelde dieren minuscuul en worden ze gekenmerkt door een buitengewone structurele complexiteit. Volwassen dieren zijn nauwelijks een halve millimeter lang, maar ze hebben meerdere paren poten, waarmee ze door hun microscopische wereld lopen. Daardoor blijven ze, ondanks dat ze zo talrijk zijn, onopgemerkt.

Ten slotte zijn dit zulke winterharde dieren dat het bijna niet te geloven is. Deze kleine wezentjes laten zich niet afschrikken door omstandigheden die de overgrote meerderheid van het leven op aarde zouden doden, want ze kunnen zelfs het vacuüm van de ruimte overleven. Als je meer wilt weten over deze bijna onverwoestbare ongewervelde dieren, lees dan verder.

Tardigrada: kenmerken

Tardigrada vormen hun eigen dierenfylum, een van de breedste classificaties binnen dit koninkrijk. Grofweg betekent dit dat ze een heel andere groep zijn, die zich lang geleden van de rest heeft afgescheiden en daarom unieke kenmerken heeft. Toch zijn ze verwant aan geleedpotigen, zodat ze er enigszins aan doen denken.

Het mollige lichaam van deze ongewervelden is verdeeld in 5 zichtbare segmenten. Het eerste bevat de kop. De andere 4 hebben één paar poten per segment: deze zijn kort, dik en afgewerkt met klauwen, die variëren per soort.

De kop kan een paar ogen bevatten, naast de buisvormige mondstructuur, die deze ongewervelden gebruiken voor voedsel. Binnenin lijkt het lichaam van tardigrada sterk op dat van andere dieren. Het lichaam bevat een spijsverteringsstelsel met slokdarm, maag en andere gebruikelijke onderdelen, en een zenuwstelsel met hersenen.

De buitenkant daarentegen is bedekt met een harde en flexibele cuticula, die deze dieren beschermt tegen schadelijke elementen. Deze schaal moet worden afgeworpen als de tardigrade groeit.

Bovendien dient de cuticula om onderscheid te maken tussen de 2 grote groepen waterberen. Eutardigrada hebben een gladde cuticula, waardoor ze er afgerond uitzien, terwijl heterotardigrada platen op de cuticula hebben die doen denken aan een pantser.

Bij hun geboorte kunnen deze dieren slechts 0,05 millimeter groot zijn. De volwassenen van de meeste soorten worden meestal 0,5 millimeter groot, hoewel sommige soorten tot 1,5 millimeter reiken. Als je heel goed kijkt, kun je sommige zonder microscoop zien.

Waar leven tardigrada?

Tardigrada komen overal voor. Ze zijn gevonden in intergetijdengebieden, diep in de oceanen, op de Noordpool en zelfs in de boomtoppen van beboste gebieden.

De meer dan 1000 soorten tardigrada die tot nu toe beschreven zijn, kunnen worden verdeeld in 3 groepen, afhankelijk van hun ecologie. Sommige zijn marien, andere zoetwater, maar de overgrote meerderheid van de bekende soorten is ‘terrestrisch’.

Deze habitats zijn verrassend extreem, omdat ze deze dieren heel weinig bescherming bieden. En om het nog ingewikkelder te maken worden tardigrada blootgesteld aan langdurige periodes van directe zonnestraling. Hierdoor kan het waterlichaam waarin ze leven in zeer korte tijd uitdrogen.

De aanpassingen waardoor deze dieren de zwaarst denkbare omstandigheden kunnen overleven, zijn juist ontstaan als evolutionair antwoord op het leven in deze harde en veranderende ecosystemen. Zee- en zoetwater-tardigrada leven in veel stabielere omgevingen, zodat ze niet de ongelooflijke vermogens van de terrestrische vertonen.

De taaiste dieren op de planeet

Tardigrada zijn in staat om een proces te doorlopen dat cryptobiose heet. Daardoor veranderen ze in een weerstandsstructuur, die men ‘tun’ noemt. Daartoe verliezen ze meer dan 90% van het water in hun lichaam, verkleinen ze hun omvang tot een derde van de oorspronkelijke grootte en stoppen ze hun stofwisseling.

Hoewel deze vorm van weerstand is ontstaan om tijdelijke droogte of bestraling door korstmossen en mossen te overleven, is hij effectief tegen bijna elke denkbare ongunstige omstandigheid.

In de vorm van ‘tun’ is aangetoond dat tardigrada een groot aantal exogene stressoren kunnen overleven. Daaronder kunnen we de volgende benadrukken:

• 20 uur bij -272,95 graden Celsius. Dit ligt dicht bij het absolute nulpunt, de laagste temperatuur die bereikt kan worden.
• 20 maanden bij -200 graden Celsius.
• Hoge temperaturen, tot 150 graden Celsius.
• 6000 atmosfeer druk.
• Hoge concentraties giftige gassen, zoals koolmonoxide, kooldioxide, zwaveldioxide en stikstof.
• 30 jaar zonder voedsel of water.
• Het vacuüm van de ruimte en directe ioniserende straling.

Na blootstelling aan deze extremen en herstel van optimale omstandigheden keren tardigrada in enkele uren of minuten terug naar hun actieve toestand. Als de omgeving het toelaat, gaan ze verder met hun leven alsof er niets gebeurd is.

Uiteindelijk zijn deze kleine ongewervelde dieren de opperste overlevers. Door hun ongelooflijke vermogens kunnen onderzoekers meer ontdekken over de grenzen van het leven. Ook leren ze meer over enkele van de geheimen van de biologie, fysica en chemie die deze grenzen bepalen.