Paul Bartels får et kick, hver gang han opdager en ny art af tardigrader, en stamme af mikroskopiske dyr, der er bedst kendt for at være både mærkeligt nuttede og i stand til at overleve i vakuumet i rummet.

“Den første artikel, jeg skrev, da jeg beskrev en ny art, var der en moder-faderlig følelse – som om jeg lige havde født denne nye ting,” sagde han i 2016.

Dette sus kommer til dels, fordi tardigrader er de mest fascinerende dyr, som videnskaben kender, og som er i stand til at overleve i stort set alle tænkelige miljøer. “Der er nogle økosystemer i Antarktis, der kaldes nunataks, hvor vinden blæser sne og is væk og blotlægger klippestykker, og det eneste, der lever på dem, er laver og tardigrader,” siger Bartels, der er invertebratzoolog ved Warren Wilson College i North Carolina.

Pluk et stykke mos op, og du vil finde tardigrader. I jorden: tardigrader. I havet: Du forstår det. De lever på alle kontinenter, i alle klimaer og på alle breddegrader. Deres ekstreme modstandsdygtighed har gjort det muligt for dem at erobre hele planeten.

Og selv om biologer har kendt til tardigrader siden mikroskopets begyndelse, er de kun lige begyndt at forstå, hvordan disse bemærkelsesværdige organismer er i stand til at overleve overalt. Biologer som Bartels har studeret mere end 1.000 arter af tardigrader verden over og forsøgt at omvendt at udvikle deres bemærkelsesværdige evne til at overleve. Her er, hvad de har lært indtil videre.

1) Først og fremmest: Tardigrader er uhyggeligt søde

Tardigrader virker som den type dyr, Pixar ville have med i en livsbekræftende, men alligevel hjerteskærende børnefilm. “De er meget karismatiske,” siger Bartels.

Kig blot på en, og du kan se hvorfor.

Tardigrader – som bliver op til en millimeter lange – svømmer med fire sæt stubbe ben, der virker alt for små i forhold til deres krop. For enden af hvert ben er der et sæt små stubbe kløer. Tardigrader tøffer rundt i vandet, som en bjørn ville gøre det, når den krydser en flod. Derfor har de tilnavnet “vandbjørne”.

Tardigrader kan bevæge deres hoveder uafhængigt af deres kroppe, og nogle arter har øjne. Når man ser på dem i mikroskopet, stirrer de lige tilbage og er ikke skræmt af mennesker.

2) Tardigrader kan forvandle sig til tuns – så de kan overleve stort set overalt

De fleste mikroskopiske dyr har brug for vand for at overleve – ellers kan de fordampe væk, hvis de tages ud af vandet.

Men ikke tardigrader.

Når de fjernes fra vandet og tørres ud, kan tardigraderne forvandle sig til en cellefæstning, hvor de putter deres ben og hoved ind og danner en kompakt pilleform kaldet en “tun.”

I denne tun-tilstand producerer tardigraderne glycerol (frostvæske) og udskiller også trehalose, et simpelt sukkerstof med bemærkelsesværdige konserveringsegenskaber. “Trehalose betragtes som en kokon, der indkapsler biomolekylet i en glasagtig matrix, ligesom rav indkapsler insekter”, forklares det i en artikel fra 2009 i Protein Science. Når trehalosen krystalliserer, bliver tardigraden mumificeret i en rustning af glas.

Denne proces kaldes vitrificering, og forskere har forsøgt at efterligne den til brug for beskyttelse af andre sarte cellevæv som sæd og æg.

I denne tilstand af dvale kan tardigraden modstå stort set ethvert angreb. Kogende vand og temperaturer nær det absolutte nulpunkt (dvs. så koldt som kulde kan blive) skræmmer dem ikke.

I 2007 opsendte Den Europæiske Rumorganisation en satellit med (blandt andet) en nyttelast af tardigrader i tunform og udsatte dem selektivt for vakuum i rummet og kosmisk stråling. Ti dage senere blev tardigraderne sendt tilbage til Jorden og rehydreret. Bemærkelsesværdigt nok overlevede en håndfuld af dem både strålingen og vakuummet, hvilket gjorde dem til de første dyr, der nogensinde har overlevet en fuldstændig eksponering i rummet.

Forskning har også vist, at tardigarderne kan overleve et tryk på op til 87 022,6 pund pr. kvadrattomme – seks gange så højt som i den dybeste del af havet. (Omkring 43.00 PSI “dør de fleste bakterier og flercellede organismer”, rapporterede Nature.)

Som tun reducerer tardigraden sit stofskifte med 99,99 procent, mens den venter på et mere egnet miljø. Der er endda rapporteret om tardigrader, der har overlevet mere end 100 år, før de blev rehydreret.

I 1983 indsamlede et hold japanske forskere på en rejse gennem Antarktis nogle tardigrader og lagde dem i en dybfryser i tredive år. Da tardigraderne frøs op i maj 2014, søgte de ikke hævn over menneskeheden for deres fængsling. I stedet gik de rundt på en plade med agargel, som om intet var hændt. Og så reproducerede de sig.

Se dem vågne op igen nedenfor:

Tardigrader har forskellige tilpasninger til en lang række miljømæssige trusler. Under varme forhold frigiver de heat-shock-proteiner, som forhindrer andre proteiner i at blive forvredet. Nogle tardigrader kan danne boblende cyster omkring deres kroppe. Ligesom pufferjakker gør cysterne det muligt for dem at overleve i barske klimaer uden at skulle gå i fuld tun-mode.

Og forskerne håber at lære, hvordan de kan efterligne disse bemærkelsesværdige tilpasninger for andre organismer. (Der er nogle små beviser for, at indsættelse af et tardigrade-protein i menneskelige celler hjælper med at beskytte de menneskelige celler mod stråling.)

Tardigrader kaldes nogle gange “ekstremofile”, et begreb, der bruges til at beskrive superhårdføre bakterier, der kan leve på havskorstene og andre ekstremt ugæstfrie miljøer. Bartels præciserer, at de ikke er ekstremofile, da de ikke rigtig “lever” og bevæger sig rundt i tun-tilstand. “Det er meget nemt at dræbe dem, når de er ude og færdes i deres normale miljø,” siger Bartels.

Men i deres tun-form er de ekstremt svære at dræbe. Og i kølvandet på en katastrofe som f.eks. et asteroidekollision ville de sandsynligvis være de sidste levende væsener på Jorden. For at dræbe alle tardigrader på Jorden, argumenterede forfatterne til en artikel i Nature’s Scientific Reports fra 2017, ville det kræve en begivenhed med tilstrækkelig kraft til at fordampe alle havene. Så forvent, at tardigrader vil overleve til jordens bitre ende.

3) De har sex i en time

Hvis vi ved alt det om, hvordan tardigrader beskytter sig mod trusler, burde vi vide, hvordan de parrer sig, ikke sandt? Ikke sandt?

“Selv om tardigrader er blevet studeret i næsten 245 år, og der nu er blevet beskrevet mere end 1200 arter, er der kun få publikationer om tardigraders livshistorie eller parringsadfærd”, forklarer forskere fra det tyske naturhistoriske museum Görlitz i Journal of Zoological Systems and Evolutionary Research, som de skrev i 2016.

Så forskerne satte sig for at rette op på hullet i videnskaben og filmede 30 tardigradepar, der parrede sig med hinanden til en første undersøgelse af sin art.

Resultatet: Her er for første gang offentliggjort i et videnskabeligt tidsskrift en video af to tardigrader, der er i gang.

Ja, det er lidt svært at se, hvad der sker. Heldigvis har forskerne tegnet et tegneseriediagram til hjælp. Dybest set krøller hannen (nederst i diagrammet og i højre side af GIF’en) sig sammen omkring hunnens hoved og holder sig der med sine forben. Hunnen stimulerer derefter hannen “ved at bevæge sine stylter og trække det sugende svælg sammen ,” ifølge forfatterne af undersøgelsen.

Forskerne bemærker, at hele processen tager omkring en time, hvorunder “sæd ejakuleres flere gange”. Nu kan vi tilføje maratonkopulation til listen over dette dyrs imponerende evner.

4) Tardigrader er ofte de første til at være pionerer i nye økosystemer

Byron Adams, der er biolog ved Brigham Young University, forklarer, at tardigrader ofte er de første til at kolonisere nye, barske miljøer. De fungerer som de stiftende led i fødekæderne.

Et eksempel: “Når en vulkan går i udbrud, og smeltet lava vælter ud over alt i økosystemet, er alt i det økosystem dødt”, skriver han i en e-mail. “Tardigrader er blandt de allerførste flercellede dyr, der koloniserer. Tardigraderne ernærer sig af de mikrober, der lever i dette miljø.” Tardigraderne ophober til gengæld de livsvigtige elementer – såsom kvælstof, kulstof og fosfor – som derefter gør det muligt for planter og andre livsformer at flytte ind.

Adams har udført feltarbejde i Antarktis og undersøgt, hvordan smeltende permafrost vil påvirke det mikroskopiske økosystem der. Da tardigrader er allestedsnærværende, vil de sandsynligvis spille en rolle for, hvordan det antarktiske kontinent ændrer sig med et varmere klima.

“De danner grundlaget for andre organismer,” sagde Adams i 2016. “De skabte de nicher, som andre mere komplekse organismer udviklede sig i. Og det synes jeg er helt sejt.”

5) Stort set alle kan opdage nye tardigrade-arter

Da tardigrader kan overleve i alle miljøer, har de spredt sig over hele kloden. Hvis du samler en sten op i din baghave, er der sandsynligvis nogle tardigrader, der lever under den. Selv om der allerede er blevet identificeret mere end 1.000 arter, bliver der opdaget flere hvert år.

En af Bartels’ bachelorklasser opdagede en ny art på kysten i South Carolina. Klassen stemte for at opkalde arten efter spaghetti – bare fordi de kunne. “De blev virkelig begejstrede,” sagde Bartels.

Carleton College har en praktisk feltguide til at finde tardigrader . Kun fem nemme trin! Du kan købe et superbilligt lommemikroskop, der kan fastgøres til et mobiltelefonkamera for at se dem.

1. Saml en klump mos eller lav (tør eller våd), og læg den i et lavt fad, f.eks. en petriskål.

2. Læg den i blød i vand (helst regnvand eller destilleret vand) i 3-24 timer.

3. Fjern og kassér overskydende vand fra fadet.

4. Ryst eller klem mos-/lavklumperne over et andet gennemsigtigt fad for at opsamle indfanget vand.

5. Begynd med et lavt objektiv og undersøg vandet med et stereomikroskop.

6. Brug en mikropipette til at overføre tardigraderne til et objektglas, som kan observeres med en højere styrke under et sammensat mikroskop.

6) Fik vi nævnt, at de er mærkeligt søde?