Тихоходка

Тихоходка — вид крошечных беспозвоночных еще называется водным медведем. Это свободноживущие крошечные водные обитатели, которые относятся к типу членистоногих. На протяжении многих лет это крошечное живое существо оставалось загадкой для ученых, поскольку имело способность выживать в различных условиях, даже в условиях космоса. Ареал обитания тихоходки связан с различными биотопами, начиная от океанического дна и заканчивая поверхностью вулканов, а также тундрой Антарктиды.

Тихоходка: описание

В 1773 году этот вид был обнаружен немецким зоологом. Он представляет членистоногих микрометазоидов с четырьмя парами конечностей, которые называются лобоподами. Тихоходки известны тем, что они могут выживать в различных, в том числе экстремальных условиях. Тихоходки являются близкими родственниками членистоногих.

В наше время специалистами определены три основных класса тихоходок. В каждый из классов входит по несколько порядков, состоящих из семейств и родов.

В результате, если подсчитать, то тихоходки представлены более, чем 700 разновидностями.

Их классификация осуществлена в зависимости от следующих категорий:

• Класс Heterotardigrada считается наиболее многочисленным и разнообразным в своем роде. Этот класс разделен на две части – Arthrotardigrada и Echiniscoide, а также семейств, которые состоят из таких семейств, как Batillipedidae, Oreellidae, Stygarctidae, Halechiniscidae. Эти семейства представлены более чем полусотней родов.
• Класс Mesotardigrada, по сравнению с другими классами, представлен исключительно одним порядком Thermozodia, одним семейством Thermozodidae, а также одной разновидностью Thermozodium esakii. Эта разновидность была обнаружена на территории Японии в термальных источниках, хотя один вид данного класса не был классифицирован.
• Класс Eutardigrada разделен на две группы, в которые входят два рода – Parachela и Apochela. Эти две группы составляют 6 семейств, таких как Mineslidae, Macrobiotidae, Hypsibidae,Calohypsibidae, Eohipsibidae и Эти семейства, в свою очередь, образуют больше 35 родов, которые состоят из множества разновидностей.

Внешний вид

Тихоходки имеют такие общие характеристики:

• Их тело двусторонне-симметричное.
• Тело характеризуется цилиндрической формой с тенденцией к сплющиванию
• Длина их взрослого тела составляет 250-500 микрометров, хотя отдельные особи могут вырастать в длину до полутора миллиметров.
• Их окрас тела может быть различным.
• Их дыхание осуществляется по принципу диффузии.
• Это многоклеточные микроорганизмы.

Их тело состоит из нескольких частей, таких как туловище, конечности, а также область головы. У них также имеется пищеварительная система, нервная система, мышцы, рот и глаза.

Интересный момент! В 2007 году эти микроорганизмы были выведены на космическую орбиту для экспериментов. Они подвергались воздействию вакуума, а также космического излучения на протяжении 10 суток. Возвратившись на Землю, 70 процентов из них успешно восстановили свою жизнедеятельность, но через некоторое время большинство из них погибло. Несмотря на это, они до этого успешно размножались.

Класс Heterotardigrada отличается некоторыми уникальными характеристиками, так как имеет гондукты, головные отростки, а также когти на конечностях.

Имеется также ряд других характеристик:

• Наличие сенсорного соска и позвоночника.
• На задних парах конечностей имеется воротник в виде зубьев.
• Наличие толстой кутикулы.
• Наличие пор, что зависит от видовой принадлежности.

Класс Mesotardigrada отличается следующими данными:

• На каждой конечности имеется по 6 штук когтей.
• Thermozodium esakii представляет промежуточное звено для таких членов как Heterotardigrada и Eutardigrada.
• Их колючки и когти имеют сходство с колючками и когтями класса Heterotardigrada.
• У них макроплакоиды практически такие же, как у класса Eutardigrada.

Класс Eutardigrada характеризуется такими показателями:

• У них отсутствуют боковые придатки.
• У них кутикула не имеет шероховатостей.
• В области спины у них отсутствуют пластинки.
• После открытия гондуктов, пища попадает в прямую кишку.
• У этого класса двойные когти.

Где обитает тихоходка?

Тихоходки – это водные обитатели, которые достаточно комфортно чувствуют себя в водной среде. Их можно встретить, как в пресных, так и в соленых водоемах. Они встречаются также в других условиях, но для них обязательно наличие воды.

Несмотря на тот факт, что их считают водными организмами, они могут обитать в различных биотопах, в том числе в песчаных дюнах, в почве, среди камней, а также в ручьях. Они выживают в тонких пленках воды, которые образуются на мхах и лишайниках, поэтому их можно найти в этих средах.

Такие фрагменты тихоходок, как яйца, кисты и отростки обычно распространяются с помощью ветра, после чего они попадают в различные условия. В результате, они начинают обживать новые территории. В результате исследований удалось их обнаружить в достаточно отдаленных местах, таких как вулканические острова, например, что является свидетельством того факта, что эти живые организмы могут распространяться с помощью природных факторов, а также с помощью пернатых.

Интересно знать! Тихоходки встречаются не только в комфортных условиях, но и в экстремальных условиях, при температурах до -80 градусов. В таких суровых условиях они не только выживают, но и размножаются. Исходя из этого, они встречаются практически во всех уголках земного шара.

Тихоходок считают также полиэкстремофилами из-за их уникальных особенностей. Способность выживать в экстремальных условиях считается их определяющей характеристикой, которая привела к тому, что этот тип наиболее изучен.

Чем питается тихоходка?

В рацион питания тихоходок входит клеточная жидкость, которую они получают в результате прокалывания клеточных стенок. Прокалывание осуществляется за счет пероральных стилетов. В качестве пищевых объектов можно рассматривать бактерии, водоросли, простейшие микроорганизмы, мохообразных, грибы и разлагающиеся фрагменты растительного происхождения. Для более крупных разновидностей подходят простейшие, нематоды, коловратки, а также более мелкие тихоходки.

Стилеты расположены в ротовой полости тихоходки, которые представлены мелкими, но достаточно острыми зубами, которые предназначаются для прокалывания растительности и мелких организмов. Следует отметить, что через них всасывается клеточная жидкость. В их глоточной области располагаются специальные сосущие мышцы. Когда тихоходки линяют, их стилеты также заменяются.

Некоторые среды характеризуются тем, что тихоходки являются первичными потребителями нематод, что является регулирующим фактором их распространения. Некоторые разновидности являются переносчиками протозойных видов Pyxidium tardigradum, а часть других разновидностей, которые предпочитают обитать в условиях мхов, являются переносчиками грибковых паразитов.

Важный момент! Тихоходки настолько выносливые, что некоторые виды могут жить без пищи на протяжении 3-х десятков лет. Этот период их жизни характеризуется тем, что их организм полностью лишается влаги, после чего они бездействуют. После наступления более комфортных условий, когда их организм насыщается влагой, они начинают питаться, а также размножаться. Они могут терять до 99 процентов влаги, после чего их жизнедеятельность останавливается на несколько лет. Как  только условия обитания возвращаются к комфортным, тихоходки возвращаются к жизни.

Клетки дегидратированных тихоходок содержат особый вид белка, который заменяет для них жидкость. Образуется стеклообразное вещество, которое не нарушает структуры клеток, сохраняя их в первозданном виде.

Характер и образ жизни

Чтобы выживать в сложных условиях, тихоходки обладают рядом способностей:

• Аноксибиоз относится к криптобиотическому состоянию организма, который появляется при сравнительно низком процентном содержании кислорода в организме тихоходок. Когда уровень кислорода снижается до критической точки, организм тихоходки отвечает реакцией, в результате чего тело тихоходки становится жестким, вытянутым и неподвижным. В таком состоянии они могут находиться несколько часов или несколько дней, пока условия не улучшатся.
• Криобиоз – это состояние организма тихоходки в результате снижения температуры воды до определенной отметки. В результате ее мембраны защищаются с помощью бочкообразных капсул.
• Осмобиоз – это результат влияния на организм тихоходки высокого процентного содержания соли в воде. Многие организмы погибают при появлении солей в воде, но только не тихоходки.
• Ангидробиоз характеризуется потерей воды в организме, которая для жизнедеятельности играет очень важную роль. Большинство живых организмов при обезвоживании погибает, в том числе и некоторые разновидности тихоходок. Для большого количества разновидностей этот процесс сопровождается сокращением и вытягиванием конечностей и головы, после чего тело тихоходки трансформируется в бочкообразное тело, которое может выжить после практически полной потери влаги.

Размножение и потомство

На процессы размножения, а также процессы жизнедеятельности тихоходок основное влияние оказывают условия обитания. В основном их жизненный цикл связан с минимумом действий, поэтому их процесс размножения возможен при достаточно благоприятных условиях. В результате создавшихся условий обитания, тихоходки могут размножаться, как бесполым путем, так и половым путем, который обеспечивают самцы. Половое размножение характерно для двудомных разновидностей, которые имеют особей, как женского, так и мужского пола. В основном, такие разновидности имеют широкое распространение в морской среде, где они и размножаются.

Несмотря на то, что наличие и характер половых органов тихоходок зависит от их видовой принадлежности, специалисты выявили у них половые органы, характерные, как для самок, так и для самцов.

У самцов:

• Имеется пара семявыводящих протоков.
• Имеются внутренние семенные “емкости”.

У самок и гермафродитов:

• Имеется пара яйцеводов.
• Имеются семенные сосуды.
• Имеется внутренняя сперматека.

Эти крошечные организмы практикуют, как прямое, так и косвенное оплодотворение, хотя это касается лишь некоторые классы. В процессе прямого оплодотворения, самец оставляет свою сперму непосредственно в семенных сосудах самки, после чего сперма транспортируется к месту оплодотворения.

Непрямое оплодотворение характеризуется тем, что самец откладывает сперму в кутикулу самки, которая начала процесс линьки. В процессе сбрасывания кутикулы и происходит оплодотворение яиц, после чего начинается процесс их развития. Самка линяет, сбрасывая кутикулу, а также другие части тела, в том числе и когти.

В зависимости от видовой принадлежности, яйца могут оплодотворяться внутренне, снаружи или они выпускаются наружу, после чего происходит их развитие без процесса оплодотворения.

У некоторых разновидностей практикуется процесс родительского ухода за яйцами. Этот процесс связан с тем, что яйца находятся всегда при самке, прикрепленными к хвостовой части. По крайней мере, до процесса появления на свет потомства, яйца находятся в относительной безопасности.

Естественные враги

Хищников у тихоходок предостаточно в виде нематод, других тихоходок, клещей, пауков, хвостиков и личинок насекомых. Тихоходки часто заражаются паразитическими  простейшими, а также грибками. Популяции этих животных страдают от жизнедеятельности ракообразных, дождевых червей и членистоногих.

Тихоходки пользуются своим щечным аппаратом для того, чтобы питаться детритом, а также другими организмами, такими как бактерии, водоросли, простейшие и т.д.

У тихоходки имеется буккальный аппарат, который состоит из буккальной трубки, двух острых стилетов и сосущего аппарата, в который входят мышцы. В кишечнике можно всегда отыскать хлоропласты, а также другие составляющие из клеток водорослей, мха и лишайника.

Многие разновидности, относящиеся к наземной микробиоте, всегда пытались использовать простейшие организмы, нематод, коловраток и другие мелкие разновидности, поглощая их полностью. Специалисты предполагают, что особенности щечного аппарата зависят от рациона питания.

Интересно знать! Несмотря на свои особенности, которые позволяют тихоходкам противостоять различным экстремальным условиям, в том числе космическому вакууму и чрезвычайно низким температурам, их продолжительность жизни составляет не больше 2-х с половиной лет.

Популяция и статус вида

Численность тихоходок в различных биотопах изменчива, при этом специалисты не знают, какие оптимальные условия обитания способствуют увеличению их численности. Следует отметить, что в результате исследований было установлено, что различия в плотности популяции, а также их видовое разнообразие, наблюдалось, казалось бы, в схожих условиях.

В результате высокой степени приспосабливаемости к различным условиям обитания, появилось огромное количество видов и родов. Они могут выживать в экстремальных условиях годами и даже десятилетиями. Следует отметить, что экземпляры, которые были выдержаны на протяжении 8 дней в условиях вакуума, а затем в течение 3-х дней находящиеся в газе гелий в условиях комнатной температуры, после чего их в течение нескольких часов выдерживали при температуре -272 градуса, оживали, доведенные до комнатной температуры. Оживали также экземпляры, которые почти 2 года находились в жидкой воздушной среде при температуре -190 градусов. Тихоходки с легкостью переносятся воздушной средой и водной средой.

Важный момент! Тихоходки могут выжить в таких условиях, в которые многие организмы выжить не могут. Они делают это путем обезвоживания своего организма, а также генерацией соединений, которые герметизируют клетки. В таком состоянии они могут находиться несколько месяцев, но после появления воды они оживают.

Тихоходки на протяжении многих лет сбивают с толку ученых, причем делают они это и в наше время.

Можно смело говорить о том, что тихоходки являются одними из самых удивительных существ, обитающих на нашей Планете.