Hoppa till huvudinnehåll

Trögkryparen, världens tuffaste djur – tål nästan vad som helst

Trögryparen eller björndjuret.
Är det något småkryp som är funtat att överleva en dylik brutal skjuts till månen eller Mars så är det trögkryparna. Det här tack vare en unik cocktail av gener som de till en stor del har snott av andra livsformer. Trögryparen eller björndjuret. Trögkrypare

Vilket djur är tuffast av dem alla? Vem är siste man som står upprätt efter det stora djurslagsmålet? Vargen? Nehej då. Lejonet kanske? Inte en chans …

Den tasmanska djävulen? Tja … Nej.

Hajen? Nja, den kunde man ju faktiskt argumentera för i den här kategorin. Jag menar, hajarna har funnits här i 420 miljoner år eller så. De har överlevt nästan allting här på jorden.

Hajarna är äldre än träden, de fanns här före både dinosaurierna och däggdjuren. Som art är de äldre än både Himalaya och Atlanten.

Också individuella hajar är otroligt tuffa. Långlivade också: vissa hajar kan bli mer än 500 år gamla. Det finns nu levande hajar som simmade runt i havet redan då regalskeppet Vasa sjönk och då Keith Richards gick i förskolan.

Men också om hajarna är tuffare än tuff tuff-tåget, så är de inte tuffast av alla levande varelser på jorden. Den titeln måste reserveras åt en väldigt liten, men desto mer hårdkokt krabat. Det ultimata exemplet på uttrycket “liten men naggande god”.

Det hårdaste, segaste och överlägset tuffaste av alla levande varelser är trögkryparen eller björndjuret, på latin tardigrada.

Jag borde väl säga trögkryparna, i pluralis, för det finns cirka 1 000 olika arter av dem. Och de är gamla som gatan, i sisådär 250 miljoner år har de existerat som släkte. De fanns här före dinosaurierna. Ändå vet vi förvånansvärt lite om dem.

Men det vi vet är otroligt spännande!

Små gulliga gosedjur

Trögkryparna är pyttesmå ryggradslösa djur, maximalt en och en halv millimeter långa. Men låt inte storleken lura dig. Låt inte heller utseendet lura dig. Utöver sin otroliga tuffhet har de som ett ytterligare bonus att de ser ut som små, gulliga gosedjur.

De har fyra par ben, med klor i ändarna, vilket får dem att påminna om små tjocka teddybjörnar, därav smeknamnet ”björndjur”.

En trögkrypare i mikroskop.
Ser ju nästan kramgo ut, eller hur? En trögkrypare i mikroskop. Trögkrypare

Och de finns bokstavligen så gott som överallt på jorden. De återfinns högst upp på bergstopparna, längst nere i havsdjupen och i alla tänkbara miljöer från tropiska regnskogar till Antarktis glaciärer.

Men man behöver inte gå långt från sin egen ytterdörr för att hitta dem. Och då ska du tänka blöta miljöer. Helst sötvatten. Du stöter på dem till exempel i sjöarnas bottengyttja. En liter bottenslam från en sjö kan innehålla uppemot 25 000 trögkrypare.

Men de förekommer också på landbacken, till exempel i mossa. De livnär sig på cellvätskan från växter, djur och bakterier. Vissa arter av trögkrypare är också köttätare, de äter andra, mindre trögkrypare.

Trögkryparna både ser ut och låter harmlösa, men de förtjänar vår odelade uppmärksamhet och respekt. För de kommer att ta över den här planeten när det bara är radioaktiv aska kvar av oss människor. De är bokstavligen rustade för att överleva apokalypsen.

Finns på månen

Visste du förresten att det finns torkade trögkrypare på månen just nu, bokstavligen? De kraschlandade där 2019 med den israeliska månlandaren Beresheet. Experterna tror att de överlevde kraschen. Krävs bara att någon återupplivar dem med lite vatten ...

I och för sig, ingenting nytt under solen (eller månen). Det finns de som menar att det antagligen har funnits både trögkrypare och diverse jordiska mikrober på både månen och Mars redan länge.

I så fall har de åkt snålskjuts dit på stenar som har kastats upp från jorden i samband med ett eller annat större asteroidnedslag. Det kallas litopanspermi.

Månlandaren Beresheet.
Den israeliska månlandaren Beresheet hade trögkrypare med ombord. De ligger fortfarande på månen där som landaren störtade 2019. Månlandaren Beresheet. Beresheet,Månlandare

Och är det något småkryp som är funtat att överleva en dylik brutal skjuts till månen eller Mars så är det trögkryparna. Det här tack vare en unik cocktail av gener som de till en stor del har snott av andra livsformer.

Gener som vi människor eventuellt kunde tänkas sno för våra egna behov. Mer om det lite senare.

De klarar av så gott som allt djävulskap som du kan komma på att kasta på dem.

Trögkryparen är som sagt överlevare till max. De är, helt bokstavligt, nästan omöjliga att ta livet av. De räknas ändå inte till de så kallade extremofilerna, i stil med termofila arkéer som lever i heta källor och frätande syra och så vidare. Trögkryparna kan uthärda sådana förhållanden, men de undviker dem om de får välja. Smart, om man frågar mig.

Men som sagt, de klarar av så gott som allt djävulskap som du kan komma på att kasta på dem.

De uthärdar extrema temperaturer i bägge ändor av skalan. De överlever galant temperaturer på upp till 148 grader Celsius. Du kan koka dem, i vatten eller i ren sprit om du föredrar det, de tål det också. Och du kan frysa ned en trögkrypare till temperaturer strax ovan den absoluta nollpunkten. Din frysbox är ingen match för en trögkrypare.

Ett lättskött husdjur

Trögkryparen är, kort sagt, det perfekta lilla husdjuret för dig som inte är av den allra mest ansvarstagande sorten. I motsats till din hund kan du lämna din trögkrypare ensam hemma utan mat och vatten medan du seglar jorden runt i tio år eller så. Var inte orolig, den är fullständigt okej när du kommer hem igen. Lämna den i frysen om du så vill. Inget problem för den här lilla typen.

Trögkrypare kan bevisligen torkas ned och lämnas åt sitt öde i uppemot trettio år, och återupplivas helt enkelt genom att stänka lite vatten på dem. Jämför det med en människa som stryker med efter bara sisådär tre dygn utan vatten.

Jobbar du som astronaut så kan du till och med ta med din trögkrypare till rymdstationen. Du kan till exempel lämna den i en plastpåse utanför dörren i mer än en vecka, i rymdens vakuum. Den överlever det också, inget problem. Det här har testats, faktiskt.

Astronaut
Trögkrypare överlever också i rymden. Astronaut Bild: Creative Commons / skeeze astronaut

2007 utsatte europeiska forskare en skara trögkrypare för rymdens hårda vakuum och extrema temperaturer i tio dagar, ombord på en rysk rymdfarkost. En del av dem var direkt utsatta för solens UV-strålning, andra höll man i skuggan. Vi ska minnas att solens UV-strålning är mycket starkare utanför jordens atmosfär, där inget ozonskikt finns som skärmar av den.

När trögkryparna togs tillbaka ned på jorden visade det sig att 68% av dem som skyddades från UV-strålningen - men inte mot rymdens vakuum – hade överlevt. Till och med en handfull av dem som också hade grillats av solen överlevde och fortsatte glatt föröka sig som om inget speciellt hade hänt.

Trögkryparna pallar alltså för UV-strålning, men också massiva doser röntgen- och gammastrålning som skulle döda de allra flesta livsformer på jorden. Faktum är att trögkryparna överlever joniserande strålning som är tusen gånger högre än de doser som får en människa att krokna. Strålning orsakar som vi vet skador på DNA, men trögkryparna kan reparera sitt DNA i realtid.

Jaså, du är djuphavsdykare? Är du på väg ned till Marianergravens botten? Inget problem, du kan ta med din trögkrypare. Du behöver inte ens ta in honom i batyskafen (djuphavsubåt). Trögkrypare kan uthärda tryck som är sex gånger större än i de djupaste djuphavsgravarna på jorden.

Cameron på väg ner i djupet
Filmregissören James Cameron är en av den handfull människor som har besökt Marianergravens botten, den djupaste punkten i världshaven (drygt 11 km rätt ned). Trögkryparen kunde dyka sex gånger djupare än så – utan ubåt. Cameron på väg ner i djupet Bild: EPA/MARK THIESSEN / NATIONAL GEOGRAPHIC marianergraven

Ska du prompt ha livet av dina trögkrypare men ingenting biter, kan du avsluta med att hoppa jämfota på dem, om du har slut på kreativiteten. Den lilla parveln bara borstar av sig dammet och undrar om det var det det bästa du kan prestera.

Hur beter sig då trögkryparna för att överleva i så extrema förhållanden? Vissa mer frifräsande experter, som den amerikanska amatör-trögkryparentusiasten Mike Shaw, menar att de är så hårdkokta för att de har sitt ursprung utanför jorden. Men vetenskapens syn på saken är nog snarare att de med tiden har vässats av evolutionen här på vår egen planet.

Nästan död – men bara nästan

Vad en trögkrypare gör, i praktiken, då den hittar sig själv i svåra omständigheter, som extrem torka, är att den går in i ett tillstånd som väldigt mycket påminner om döden. Dock utan att den på riktigt är död. Den lever, men bara nästan.

När det blir hett om öronen – eller torrt – rullar trögkryparen ihop sig till en liten boll som kallas tun. Dess ämnesomsättning saktas ned till en tiondels procent jämfört med normala nivåer. Vissa vattenlevande trögkrypararter kan till och med stänga av sin metabolism helt och hållet. Tillståndet kallas kryptobios, en sorts extrem dvala.

För att uppnå kryptobiosen producerar trögkryparen en speciell sorts skyddande socker kallat trehalos, besläktat med glukos. Det här bildar ett slags skyddande gel som omsluter och bevarar organellerna och cellmembranen.

I sitt tillstånd som tun kan trögkryparen sedan existera i årtionden. Men vi ska alltså minnas att den inte är en bit livlös materia i det här tillståndet, den är fortfarande tekniskt sett vid liv. Fast ju längre undantagstillståndet varar, desto sämre är chansen för att trögkryparen ska kunna vakna ur sin dvala igen när normala förhållanden återvänder.

Men om så sker, då kan den återgå till normal metabolism inom några futtiga timmar. Det mest extrema exemplet på det här är några uttorkade trögkrypare som hittades i en bit torkad, 100 år gammal mossa på ett museum. Till och med då lyckades man återuppliva en stor del av dem.

Grön och fluffig mossa växer på stammen.
I mossa kan man hitta levande trögdjur och när mossan är helt torr kan de ligga där och bida sin tid. Grön och fluffig mossa växer på stammen. Bild: Yle/Lone Widestam naturen,träd,skogar,Mindfulness,medveten närvaro,medvetenhet,Skogen,mossa,grön,Shinrin-Yoku (Forest Bathing) and Nature Therapy: A State-of-the-Art Review.,skogsbad

Trögkrypare är, som största delen av livet på jorden, beroende av syre för sin överlevnad. Skulle tillgången på syre sjunka så mycket att normal andning blir omöjlig, har trögkryparen också en smart strategi. Den sträcker då ut sig som en katt och låter än en gång sin metabolism sakta ned. Tack vare trögkryparens utsträckta tillstånd med avslappade muskler, kommer maximalt med vatten och syre åt att nå dess celler.

Sedan har vi det här med stark kyla, som trögkryparen kan hantera. Det gör den genom att inta ett särskilt tun-tillstånd där den frigör molekyler som förhindrar att större iskristaller bildas i cellerna. De skulle annars kunna skada cellmembranen i trögkryparens kropp.

Var hör den hemma?

Den här brokiga paletten av extrema överlevnadsredskap får ju en onekligen att fundera. Om trögkryparna inte härstammar från rymden, vilken sorts infernaliska jordiska miljöer utvecklades de egentligen i ursprungligen?

Faktum är att det här fortfarande är lite oklart, exakt var på livets släktträd trögkryparna hör hemma. Men den allmänna uppfattningen är ändå att de är besläktade med leddjuren. Leddjuren är en stam inom djurriket som omfattar insekter, spindeldjur, mångfotingar och kräftdjur. Omkring 80 procent av alla djurarter på jorden beräknas vara leddjur.

Och beträffande det här med hur de skaffade sig alla de här praktiska verktygen för att överleva nästan vad som helst, tja: de har ju överlevt samtliga fem stora massutdöenden här på jorden. Inklusive den stora asteroiden som ändade dinosauriernas herravälde på jorden. Med så mycket övning blir man ganska bra på att överleva. Vi människor däremot, vi har inte överlevt ett enda massutdöende ännu.

Få se hur det ska gå för oss i det sjätte stora massutdöendet, som vi själva är i färd med att orsaka just nu. Trögkryparna har ingenting att oroa sig för där, de kommer att överleva den här gången också. Kanske de rentav utvidgar sin överlevnads-verktygsback med ännu ett knep.

Trögkryparna har ingenting att oroa sig för där, de kommer att överleva det här massutdöendet också.

Redan de nuvarande knepen är häpnadsväckande, minst sagt. I en studie som publicerades i Nature Communications 2016 tar den japanska genetikern Takekazu Kunieda en närmare titt på den allra tuffaste av de olika arterna av trögkrypare, Ramazzottius variornatus. Och det visar sig att nämnda kryp har några otroligt spännande, unika funktioner som tillåter den att överleva saker som ingen annan klarar av.

Reparerar DNA

Det här inkluderar ett unikt protein kallat Dsup (från Damage suppression = skadehämmare) som skyddar dess DNA från strålning eller uttorkning, och hjälper trasigt DNA att reparera sig självt. Det här proteinet är, såvitt vi vet, någonting som bara trögkryparna kör med.

Och det blir bättre! Forskarna testade att klistra in Dsup-genen i mänskliga celler som odlades i ett provrör. Och det visade sig att också de här cellerna fick samma förmåga att reparera sig som trögkryparna har.

Det här öppnar ju i princip spännande nya dörrar till all världens potentiella medicinska tillämpningar inom genterapin. Jag säger “i princip”, för i praktiken så finns det ju en hel skog av etiska spörsmål i vägen för den här sortens mixtrande med den mänskliga arvsmassan.

Men lånta gener från trögkrypare kan bidra till vår överlevnad på andra smarta sätt, också om vi inte börjar avla fram bombsäkra människor.

Den globala uppvärmningen för ju med sig allt längre och svårare perioder av hetta och torka. Våra odlingsväxter och djuren vi föder upp får det också svårare att klara sig.

Därför: vad sägs om odlingsväxter försedda med trögkryparens DNA-reparerande Dsup-gen? Växter som är betydligt mer motståndskraftiga mot torka, UV-strålning och miljögifter än de som nu växer på åkrarna.

Keski-Thaimaan kuivunutta Pa Sak -tekojärven pohjaa.
Kan vi göra våra odlingsväxter mera torktåliga med lite trögkrypar-DNA? Keski-Thaimaan kuivunutta Pa Sak -tekojärven pohjaa. torka,Thailand,Pasak

Man kunde kanske också tänka sig en genetiskt förbättrad fiskart med trögkrypar-DNA som bättre klarar av det allt mer försurade, förorenade havet.

Fast okej då, ännu smartare vore ju att se till att havet inte blir ännu mer försurat och förorenat än det redan är. Och att inte förorena åkerjordarna med allsköns miljögifter.

Hur som helst så skulle det här med lånta gener inte komma som någon nyhet för trögkryparna. De har själva snott omkring en sjättedel av sina gener från andra.

Faktum är att trögkryparna är ett praktexempel på att det inte existerar någon upphovsrätt när det kommer till DNA. Funkar det så kopierar någon det och utvecklar det vidare för sina egna behov. Vi människor är inget undantag i det här avseendet. Såvitt vi vet innehåller vårt eget DNA mer än 140 olika gener som vi har stulit från diverse virus, bakterier och diverse encelliga organismer under årmiljonernas lopp.

Trögkryparna tycks bara ha odlat det här DNA-plagierandet till en ädel konstart. Vissa menar till och med att trögkryparna bevisar att vi inte borde tänka på det biologiska livet som ett träd, utan som ett nätverk.

Sidledes genskyfflande

Livet handlar inte om att förmedla sina gener nedåt, till följande generation av just min egen art. Utbytet av gener går inte bara uppifrån nedåt, det går sidledes också. Utan att involvera att någon parar sig med någon annan. Fenomenet kallas genöverföring eller horisontell genöverföring.

Genöverföring funkar på grund av att DNA är universellt. Varenda en levande organism på jorden kör samma programvara, liksom. Vi använder alla samma kvävebaser för att koda för proteiner. Vi, bakterierna, svamparna, girafferna och gäddorna etc. Det här gör att vi kan låna rader av kod från varandra.

Faktum är att just bakterierna är särskilt förtjusta i den här sortens sidledes skyfflande av gener. Det är bland annat så de lär varandra att bli resistenta mot antibiotika.

Men naturen har kanske utnyttjat det här i mycket högre grad än vi har trott. Trögkryparen vittnar med sin blotta existens om det här.

I en studie från University of North Carolina kartlade forskarna genomet hos en sötvattenlevande trögkrypare av arten Hypsibius dujardini. Allmänt förekommande i dammar och bäckar. Och det visade sig att just den här trögkryparen har snott inte mindre än 6 000 gener från främmande arter under sin historia. Inte bara bakterier och andra encelliga varelser, utan också växter och svampar.

En trögkrypare.
Trögkryparen, naturens mäster-ficktjuv när det kommer till DNA. En trögkrypare. Trögkrypare,Hoppstjärtar

När forskarna jämförde de kopierade DNA-sekvenserna med motsvarande sekvenser från nu levande organismer, lade de märke till att genöverföringarna har skett under mycket långa tidsrymder, ofta för miljontals år sedan. Det har alltså inte inträffat ett samordnat utbyte för x antal år sedan. Trögkryparna har helt enkelt plockat och lånat gener an efter, under hela sin 250 miljoner år långa existens här på jorden. Som de professionella DNA-ficktjuvar de är.

Och en smart ficktjuv vet ju att plocka på sig värdefullt och nyttigt stuff. Sånt som hjälper dem överleva. Fast nu var det här i och för sig ingen medveten process, utan det hela drevs av det naturliga urvalet, men slutresultatet är det samma. Genom årmiljoner av genstölder har trögkryparen blivit härdad mot torka, strålning, tryck, hetta och kyla, med mera.

Ett exempel på det här: bland de stulna generna finns många sådana som har kända funktioner inom stresstålighet. Så som enzymet katalas till exempel, som hos människan ingår i saliven. Det skyddar oss mot fria radikaler som annars kan bildas från väteperoxid.

I normala fall kör olika djurarter med sina egna versioner av generna som kodar för katalas. Men Hypsibius dujardini som forskarna studerade, den har snott hela sin uppsättning katalasgener rakt av från olika bakterier.

Införlivar DNA som "trillar in"

Forskarna från University of North Carolina har också en teori om hur trögkryparen kan ha gått till väga när den har norpat alla de här praktiska generna från diverse förbipasserande organismer.

Det hela har att göra med sättet som trögkryparna torkar ut när det blir brist på vatten. Som sagt så knycklar de ihop sig till en liten torr boll. Som alltså kan ligga och vänta på regn i allsköns ro, i årtionden om så krävs.

När den uttorkade och hopskrynklade trögkryparen sent omsider får sig en slurk vatten, då är deras cellmembran temporärt glesare än normalt. Då kan det läcka in ett och annat av sådant som annars inte skulle få tillträde. Som till exempel bitar av bakterier och deras DNA.

Grafisk representation av virus och DNA.
Vi människor har minst 140 olika gener som är lånade från diverse virus och bakterier som har kommit i kontakt med våra tidiga förfäder under livets historia på jorden. Grafisk representation av virus och DNA. celler

Och sedan när trögkryparen börjar köra sin häftiga lilla cellreparerande rutin som pusslar ihop dess eget DNA som har tagit stryk i torkan, då följer det med den ovannämnda sortens diverse främmande stuff utifrån. Som sedan bara blir kvar där, helt enkelt. Lite som legoklossar från någon annans byggsats som fastnar i trögkryparens bygge.

Med lite god tur visar det sig vara DNA som kodar för någon nyttig egenskap. Och vips har du en ny, förbättrad och ännu mer bombsäker trögkrypare.

Människan 2.0 med trögkrypargener?

Som sagt, att börja använda gensaxar till att klippa och klistra in den här sortens fiffig kod i människor, för att skapa en ny sorts tålig människa 2.0, det är förknippat med så många etiska frågetecken, att det förblir science fiction åtminstone på kort sikt.

Men tänker vi lite i science fiction-banor, då ger den här tekniken ju teoretiska möjligheter att genmanipulera fram rymdfarare som har dubbelt så stor motståndskraft mot röntgenstrålning och kosmisk strålning till exempel. En stor fördel för den som i framtiden ska färdas mellan planeterna eller rentav mellan stjärnorna.

Ska vi kolonisera Mars eller skapa nån annan sorts permanent tillvaro utanför jordens skyddande atmosfär och magnetfält, då kan den här sortens genteknik komma till nytta.

Konstnärens vision av en cyborg.
Människan 2.0, eller kanske 3.0 kan bli aktuell om vi vill resa till stjärnorna. Konstnärens vision av en cyborg. science fiction-litteratur

Människan är inte utvecklad för rymdens hårda förhållanden, men det är inte trögkryparen heller. Åtminstone inte vad vi vet. Ändå har trögkryparen visat att den är en eminent liten rymdfarare, till och med utan rymddräkt.

Och att den är det beror uttryckligen på att den har stulit en massa nyttiga gener från ungefär alla den har råkat på.

Så kanske det inte är mer än rättvist att framtidens Mars-kolonister i sin tur snor lite från trögkryparen av allt det där praktiska genetiska materialet. Antecknar du, Elon Musk?

Läs också

Nyligen publicerat - Vetenskap