Paul Bartels si eccita ogni volta che scopre una nuova specie di tardigradi, il phylum di animali microscopici meglio conosciuto per essere sia stranamente carino che capace di sopravvivere nel vuoto dello spazio.

“Il primo documento che ho scritto descrivendo una nuova specie, c’era una sensazione materno-paterna – come se avessi appena dato alla luce questa nuova cosa”, ha detto nel 2016.

L’impeto arriva, in parte, perché i tardigradi sono gli animali più affascinanti noti alla scienza, in grado di sopravvivere in quasi tutti gli ambienti immaginabili. “Ci sono alcuni ecosistemi in Antartide chiamati nunataks dove il vento spazza via la neve e il ghiaccio, esponendo affioramenti di rocce, e le uniche cose che vivono su di essi sono licheni e tardigradi”, dice Bartels, uno zoologo invertebrato al Warren Wilson College in North Carolina.

Prendete un pezzo di muschio, e troverete tardigradi. Nel suolo: tardigradi. Nell’oceano: avete capito bene. Vivono in ogni continente, in ogni clima e in ogni latitudine. La loro estrema resilienza ha permesso loro di conquistare l’intero pianeta.

E anche se i biologi conoscono i tardigradi dagli albori del microscopio, stanno solo iniziando a capire come questi straordinari organismi siano in grado di sopravvivere ovunque. Biologi come Bartels hanno studiato più di 1.000 specie di tardigradi in tutto il mondo, cercando di invertire la loro notevole capacità di sopravvivenza. Ecco cosa hanno imparato finora.

1) Prima le cose importanti: I tardigradi sono incredibilmente carini

I tardigradi sembrano il tipo di animale che la Pixar presenterebbe in un film per bambini che afferma la vita ma strappa il cuore. “Sono molto carismatici”, dice Bartels.

Basta guardarne uno per capire perché.

I tardigradi – che crescono fino a un millimetro di lunghezza – nuotano con quattro serie di zampe tozze che sembrano troppo piccole per il loro corpo. Alla fine di ogni gamba c’è una serie di piccoli artigli tozzi. I tardigradi si muovono nell’acqua come un orso che attraversa un fiume. Da qui il loro soprannome, “orsi acquatici”.

I tardigradi possono muovere la testa indipendentemente dal corpo, e alcune specie hanno gli occhi. Quando li guardi al microscopio, ti guardano dritto indietro, indifferenti agli umani.

2) I tardigradi possono trasformarsi in tuns – permettendo loro di sopravvivere praticamente ovunque

La maggior parte degli animali microscopici ha bisogno di acqua per sopravvivere – altrimenti, possono evaporare se portati fuori dall’acqua.

Ma non i tardigradi.

Quando vengono tolti dall’acqua e asciugati, i tardigradi possono trasformarsi in una fortezza cellulare, ripiegando le gambe e la testa, formando una forma a pillola compatta chiamata “tun”.

In questo stato tun, i tardigradi producono glicerolo (antigelo), e secernono anche trealosio, uno zucchero semplice con notevoli proprietà di conservazione. “Il trealosio è visto come un bozzolo che intrappola la biomolecola all’interno di una matrice vetrosa, come l’ambra che avvolge gli insetti”, spiega un articolo del 2009 su Protein Science. Quando il trealosio si cristallizza, il tardigrado si mummifica in un’armatura di vetro.

Questo processo si chiama vetrificazione, e gli scienziati hanno cercato di replicarlo per utilizzarlo nella protezione di altri tessuti cellulari delicati come lo sperma e le uova.

In questo stato di ibernazione, i tuns possono resistere a qualsiasi assalto. L’acqua bollente e le temperature vicine allo zero assoluto (cioè, il freddo più freddo che ci sia) non li turbano.

Nel 2007, l’Agenzia spaziale europea ha lanciato un satellite che trasportava (tra le altre cose), un carico utile di tardigradi in forma di tun, e li ha esposti selettivamente al vuoto dello spazio e alla radiazione cosmica. Dieci giorni dopo, i tardigradi sono stati riportati sulla Terra e reidratati. Notevolmente, una manciata di loro è sopravvissuta sia alle radiazioni che al vuoto, rendendoli i primi animali su record a sopravvivere all’esposizione completa allo spazio.

La ricerca ha anche dimostrato che i tuns possono sopravvivere a pressioni fino a 87.022,6 libbre per pollice quadrato – sei volte quello che si trova nella parte più profonda dell’oceano. (Intorno a 43.00 PSI, “la maggior parte dei batteri e degli organismi multicellulari muore”, ha riferito Nature.)

Come tun, il tardigrado riduce il suo metabolismo del 99,99 per cento mentre aspetta un ambiente più adatto. Ci sono stati anche rapporti di tardigradi che sono sopravvissuti più di 100 anni prima di reidratarsi.

Nel 1983, un team di scienziati giapponesi in un viaggio attraverso l’Antartide ha raccolto alcuni tardigradi e li ha messi in un congelatore per trenta anni. Quando i tardigradi si sono scongelati nel maggio 2014, non hanno cercato vendetta sull’umanità per la loro prigionia. Invece, hanno gironzolato su un piatto di gel di agar come se nulla fosse accaduto. E poi si sono riprodotti.

Guardali risvegliarsi qui sotto:

I tardigradi hanno diversi adattamenti per una grande varietà di minacce ambientali. In condizioni di caldo, rilasciano proteine da shock termico, che impediscono ad altre proteine di deformarsi. Alcuni tardigradi possono formare cisti a bolle intorno ai loro corpi. Come i piumini, le cisti permettono loro di sopravvivere in climi rigidi senza dover tornare in modalità full tuning.

E gli scienziati sperano di imparare come imitare questi notevoli adattamenti per altri organismi. (C’è qualche piccola prova che l’inserimento di una proteina tardigradi nelle cellule umane aiuta a proteggere le cellule umane dalle radiazioni.)

I tardigradi sono a volte indicati come “estremofili”, un termine usato per descrivere batteri super-resistenti che possono vivere su bocchette oceaniche e altri ambienti estremamente inospitali. Bartels chiarisce che non sono estremofili, in quanto non “vivono” veramente e si muovono in modo sintonico. “È molto facile ucciderli quando sono in giro nel loro ambiente normale”, dice Bartels.

Ma nella loro forma tun, sono estremamente difficili da uccidere. E, all’indomani di un cataclisma come l’impatto di un asteroide, sarebbero probabilmente gli ultimi esseri viventi sulla Terra. Per uccidere tutti i tardigradi sulla Terra, hanno sostenuto gli autori di un articolo di Nature’s Scientific Reports del 2017, ci vorrebbe un evento con una potenza sufficiente a vaporizzare tutti gli oceani. Quindi aspettatevi che i tardigradi sopravvivano fino alla fine della Terra.

3) Fanno sesso per un’ora

Se sappiamo tutto questo su come i tardigradi si proteggono dalle minacce, dovremmo sapere come si accoppiano, giusto? Giusto?

“Anche se i tardigradi sono stati studiati per quasi 245 anni e ormai più di 1200 specie sono state descritte, ci sono solo poche pubblicazioni riguardanti la storia della vita o il comportamento di accoppiamento dei tardigradi”, spiegano i ricercatori del Museo di Storia Naturale tedesco di Görlitz nel Journal of Zoological Systems and Evolutionary Research nel 2016.

Così i ricercatori hanno deciso di correggere la lacuna nella scienza, filmando 30 coppie di tardigradi che copulano per uno studio di primo tipo.

Il risultato: Per la prima volta pubblicato in una rivista scientifica, ecco un video di due tardigradi che si accoppiano.

Sì, è un po’ difficile vedere cosa sta succedendo. Per fortuna, gli scienziati hanno disegnato un diagramma a fumetti per aiutare. Fondamentalmente, il maschio (in fondo al diagramma e sul lato destro della GIF) si raggomitola intorno alla testa della femmina e si tiene lì con le zampe anteriori. La femmina poi stimola il maschio “muovendo i suoi stiletti e contraendo la faringe che succhia”, secondo gli autori dello studio.

Gli scienziati notano che l’intero processo dura circa un’ora, durante la quale “lo sperma eiaculato più volte”. Ora possiamo aggiungere la copulazione della maratona alla lista delle impressionanti abilità di questo animale.

4) I tardigradi sono spesso i primi a fare da pionieri in nuovi ecosistemi

Byron Adams, un biologo della Brigham Young University, spiega che i tardigradi sono spesso i primi a colonizzare nuovi e difficili ambienti. Agiscono come anelli fondanti delle catene alimentari.

Un esempio: “Quando un vulcano erutta, e la lava fusa si riversa su tutto l’ecosistema, tutto in quell’ecosistema è morto”, scrive in una e-mail. “I tardigradi sono tra i primissimi animali multicellulari a colonizzare. I tardigradi si nutrono dei microbi che vivono in questo ambiente”. I tardigradi, a loro volta, accumulano gli elementi essenziali per la vita – come l’azoto, il carbonio e il fosforo – che poi permettono alle piante e ad altre forme di vita di trasferirvisi.

Adams ha condotto lavori sul campo in Antartide, studiando come lo scioglimento del permafrost avrà un impatto sull’ecosistema microscopico. Poiché i tardigradi sono onnipresenti, è probabile che giochino un ruolo nel modo in cui il continente antartico cambia con il riscaldamento del clima.

“Hanno preparato il terreno per altri organismi”, ha detto Adams nel 2016. “Hanno creato le nicchie in cui si sono evoluti altri organismi più complessi. E penso che questo sia assolutamente fantastico.”

5) Chiunque può scoprire nuove specie di tardigradi

Perché i tardigradi possono sopravvivere in qualsiasi ambiente, hanno proliferato in tutto il mondo. Se raccogliete una roccia nel vostro giardino, probabilmente ci sono dei tardigradi che vivono sotto di essa. Sebbene più di 1.000 specie siano già state identificate, altre vengono scoperte ogni anno.

Una delle classi di Bartels ha scoperto una nuova specie sulla costa del Sud Carolina. La classe ha votato per dare alla specie il nome di spaghetti – solo perché potevano. “Erano davvero eccitati”, ha detto Bartels.

Il Carleton College ha una pratica guida sul campo per trovare i tardigradi. Solo cinque semplici passi! È possibile acquistare un microscopio tascabile super-economico che si attacca a una fotocamera del cellulare per vederli.

1. Raccogliere un ciuffo di muschio o lichene (asciutto o bagnato) e metterlo in un piatto poco profondo, come un piatto Petri.

2. Immergere in acqua (preferibilmente acqua piovana o acqua distillata) per 3-24 ore.

3. Rimuovere e scartare l’acqua in eccesso dal piatto.

4. Scuotere o spremere i ciuffi di muschio/lichene su un altro piatto trasparente per raccogliere l’acqua intrappolata.

5. Partendo da un obiettivo basso, esaminare l’acqua usando un microscopio stereo.

6. Usare una micropipetta per trasferire i tardigradi su un vetrino, che può essere osservato con una potenza più alta sotto un microscopio composto.

6) Abbiamo detto che sono stranamente carini?