Tardigradi
Di Giovanni Maffucci e Samuele Dini
I tardigradi sono piccolissimi animaletti che riescono a sopravvivere in condizioni estreme, dalle cime delle montagne, agli abissi più profondi, fino allo spazio, grazie ad una capacità insolita!
I tardigradi (Tardigrada Spallanzani, 1776), noti più comunemente come “orsi d’acqua” o “maialini del muschio”, sono un phylum di micro-animali a otto zampe. Furono descritti per la prima volta dallo zoologo tedesco Johann August Ephraim Goeze nel 1773, che li chiamò Kleiner Wasserbär, “piccoli orsi d’acqua”. Nel 1776 il biologo italiano Lazzaro Spallanzani li denominò Tardigrada, che significa “camminatori lenti”.
Appartengono al phylum Tardigrada, che comprende circa 1300 specie note e sono strettamente imparentati con gli artropodi (come, ad esempio, crostacei e insetti) e i nematodi (vermi cilindrici che abitano molti ambienti diversi e che spesso infestano piante e animali).
Questi piccolissimi animali misurano pochi decimi di millimetro (in media, la lunghezza degli adulti va da 50 a 1200 μm), hanno le sembianze di un bruco a 8 zampe, respirano con la cute e si cibano soprattutto di cellule vegetali e altri microrganismi tramite un apparato succhiante con cui “aspirano” nutrienti. In alcuni casi possono anche praticare il cannibalismo, cibandosi di altri simili.
TECNINE RIPRODUTTIVE
La maggior parte delle specie di tardigradi presenta individui sia maschili che femminili, che si accoppiano attraverso più modalità. In generale, le femmine depongono le uova; quelle di Austeruseus faeroensis sono sferiche, con un diametro di 80 μm. In altre specie le uova possono essere ovoidali, oppure sferiche con ornamentazioni superficiali piramidali o a forma di bottiglia. Alcune specie invece sembrano non avere maschi, suggerendo che la partenogenesi sia comune.
Entrambi i sessi possiedono una singola gonade (un ovario o un testicolo) situata sopra l’intestino. Le femmine hanno un unico ovidotto che si apre appena sopra l’ano oppure direttamente nel retto, formando una cloaca.
Il maschio può depositare lo sperma nella cloaca, oppure può perforare la cuticola della femmina e immettere lo sperma direttamente nella sua cavità corporea, per fertilizzare le uova direttamente nell’ovario. Un terzo meccanismo, consiste nel deporre lo sperma sotto la cuticola della femmina; quando essa muda, depone le uova all’interno della cuticola abbandonata, dove vengono fecondate. In alcune specie acquatiche è presente un comportamento di corteggiamento, in cui il maschio accarezza la partner con i suoi cirri per stimolarla a deporre le uova; la fecondazione avviene poi esternamente.
A seconda della specie vengono deposte fino a 30 uova. Le uova dei tardigradi terrestri hanno gusci resistenti alla siccità. Le specie acquatiche incollano le loro uova al substrato oppure le lasciano nella cuticola abbandonata dopo la muta. Le uova si schiudono entro 14 giorni, e i piccoli utilizzano i loro stili per aprire il guscio dell’uovo.
PERCHE I TARDIGRADI SONO PRATICAMENTE INDISTRUTTIBILI?
Nonostante siano stati bolliti, congelati, essiccati, esposti a radiazioni cosmiche e sparati nello spazio senza luce e ossigeno… sono sopravvissuti.
In gran parte sì, sono dei veri highlander! Vediamo i risultati di questi esperimenti.
BOLLITI E CONGELATI PER 30 ANNI
Visti i luoghi estremi in cui riescono a vivere i tardigradi, molti studiosi e ricercatori hanno voluto studiare fino a che temperature riuscisse a resistere.
I risultati mostrano che, da un lato,sono in grado di sopravvivere a temperature di circa 150°C e, dall’altro, a -200 °C circa, anche se per tempi piuttosto brevi.
Alcune specie polari potrebbero addirittura mantenersi in vita a -272°C, solo un grado sopra lo zero assoluto!
Un team di ricercatori giapponesi, invece, è riuscito a rianimare dei tardigradi dopo ben trent’anni di congelamento. Gli esemplari sono stati raccolti in Antartide negli anni ’80, congelati a -20°C e scongelati appena nel 2014: uno di questi è riuscito a sopravvivere e addirittura a riprodursi subito dopo, deponendo diverse uova, molte delle quali si sono schiuse.
LA RESISTENZA A PRESSIONI ELEVATISSIME
La maggior parte degli organismi pluricellulari e dei batteri non sopravvive a pressioni più alte di 300 megapascal. I tardigradi, tuttavia, “vincono” su tutti. Sono infatti in grado di sopravvivere a oltre 600 megapascal, l’equivalente di 6.000 volte la pressione dell’atmosfera al livello del mare, così come pubblicato su Nature. In un altro studio, pubblicato su Astrobiology nel 2021 mostra come alcuni tardigradi essiccati siano sopravvissuti a un impatto schiacciante di circa 1,14 gigapascal di pressione a seguito di uno sparo da un cannone ad alta velocità, viaggiando a quasi 900 metri al secondo.
Questi dati potrebbero supportare la teoria della panspermia che sostiene che la vita biologica (cioè le cellule e le molecole organiche) possa viaggiare da un corpo celeste all’altro per mezzo di meteore. Secondo alcuni, i tardigradi potrebbero quindi sopravvivere ai tipici impatti che si verificano naturalmente nel Sistema Solare e viaggiare tra i pianeti. Attenzione, però: niente di confermato, è solo una teoria
Tecniche di sopravvivenza e punto debole dei tardigradi
Il meccanismo che gli consente tutto ciò è la criptobiosi, una forma di ibernazione estrema che molti organismi microscopici applicano quando le condizioni ambientali sono particolarmente ostili. Il tardigrado è in grado di rallentare il metabolismo, quindi le proprie funzioni vitali per periodi molto lunghi, attendendo le condizioni favorevoli per “riattivarsi”. In pratica espelle tutta l’acqua che può, protegge DNA e cellule grazie a sostanze che ne evitano i danni e si appallottola su sé stesso.
Questo avviene ogni qual volta gli animali si trovano in assenza di umidità, un fattore di cui necessitano per alimentare il metabolismo. Invece di morire si “bloccano” finché non trovano di nuovo le condizioni per riattivarsi.
Escludendo eventuali periodi di criptobiosi(che possono prolungare la loro durata di vita di numerosi decenni), i tardigradi generalmente vivono per un paio di mesi.
Tuttavia i tardigradi non sono completamente “immortali”, a differenza dei tardigradi essiccati, quelli “metabolicamente attivi” che non hanno avuto il tempo di acclimatarsi, sono vulnerabili alle alte temperature (tra i 37 e i 38 °C).
Sitografia:
https://it.wikipedia.org/wiki/Tardigrada
https://www.fstfirenze.it/tardigrado-scienza-dna
https://www.treccani.it/enciclopedia/tardigradi/#google_vignette
Foto: