Тардиградовый организм размером всего полмиллиметра продемонстрировал способность выживать при прямом воздействии космического вакуума в 2007 году без какой-либо защиты. Это испытание под названием TARDIS включало вывод животных на низкую околоземную орбиту на период в десять дней.
Этот подвиг стал возможен благодаря тому, что перед запуском животные были введены в состояние, известное как криптобиоза. В этом состоянии тардиградовый организм удаляет почти всю воду из своего тела и снижает свой метаболизм до уровней, близких к нулю.
Эксперимент проводился на борту миссии Foton-M3, организованной Европейским космическим агентством (ESA), и был запущен из России в сентябре 2007 года. Космический аппарат перевозил по 120 особей из двух видов: Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum. Животные были закреплены во внешнем отсеке под названием Biopan.
По достижении орбиты на высоте примерно 270 километров экспериментальная панель была открыта. Группа тариградовых подверглась воздействию только космического вакуума, будучи защищенной от солнечной радиации фильтром. Параллельно другая группа подвергалась воздействию вакуума вместе с прямой солнечной ультрафиолетовой радиацией, без какого-либо фильтра.
Результаты были опубликованы на следующий год в научном журнале Current Biology под авторством команды под руководством К. Ингемара Йонссона из Университета Криштанистада в Швеции. Была отмечена заметная разница между группами. Те, которые подвергались воздействию только вакуума, выжили в пропорции, схожей с тариградами, содержащимися на Земле. Однако среди тех, кто подвергался воздействию вакуума в сочетании с полным солнечным излучением, уровень выживаемости резко упал, осталась лишь небольшая устойчивая часть.
Химический механизм криптобиоза
Криптобиоза поддерживается специфическим химическим механизмом. Во время процесса обезвоживания тардиградовый организм замещает большую часть клеточной воды сахаром под названием трегалоза. Это вещество образует своего рода биологическое стекло вокруг внутренних структур, предотвращая разрушение мембран и белков, когда вода исчезает, что обычно приводит к гибели клеток.
В этом состоянии животное сжимается, сворачивает свои конечности внутрь тела и принимает сухую форму, называемую тун. Существует множество вариаций этого состояния, которые активируются различными видами стресса, такими как нехватка воды, экстремальный холод, отсутствие кислорода или высокая концентрация соли. Во всех этих условиях метаболизм падает до практически необнаружимых уровней, позволяя организму оставаться в таком состоянии годами; достаточно одной капли воды, чтобы обратить процесс вспять и восстановить жизненно важные функции за несколько часов.
Эта производительность укрепила репутацию тардиграды как чрезвычайно устойчивого существа. Тем не менее, само Европейское космическое агентство (ESA) классифицирует эксперимент 2007 года как первую демонстрацию выживания животного при прямом воздействии космоса, а не как доказательство неограниченной устойчивости. Экстремальная устойчивость проявляется только во время сухого состояния криптобиоза; гидратированный и активный тардиградовый организм погиб бы в космическом вакууме, как и любое другое животное.
Это происходит потому, что его клетки продолжают зависеть от жидкой воды для функционирования. Даже в состоянии криптобиоза комбинация вакуума с прямым солнечным излучением показала предел. Чем выше доза получаемого излучения, тем ниже вероятность выживания. Это поведение отличается от популярного представления о неуязвимости, и этот предел имеет значение для исследований, направленных на защиту астронавтов и сохранение биологических тканей.
Важно отметить, что этот выживший организм не нуждается в лабораторной среде для существования. Его можно найти в мхах и лишайниках, распространенных по всему миру, включая крыши, водосточные желоба и сады в Бразилии. Достаточно найти лужу стоячей воды на несколько дней на влажном мшистом ковре, чтобы наблюдать за этими животными в полной активности под микроскопом.