Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Odkrycie było przypadkowe: naukowcy z Indian Institute of Science (Indie) przeszukali swój kampus w poszukiwaniu niesporczaków, a następnie wystawili je na ekstremalne warunki. Tak się złożyło, że w laboratorium znajdowała się bakteriobójcza lampa UV, więc użyli jej na próbkach. Dawka 1 kilodżula (kJ) na metr kwadratowy, która zabiła bakterie i nicienie Caenorhabditis elegans już po 5 minutach, była śmiertelna dla niesporczaków Hypsibius exemplaris po 15 minutach; większość umarła po 24 godzinach. Kiedy jednak tą samą dawką zastosowano na innym gatunku, wszystkie osobniki przeżyły. Co więcej, kiedy naukowcy czterokrotnie zwiększali dawkę, około 60% czerwonawo-brunatnych niesporczaków żyło dłużej niż 30 dni. Naukowcy zdali sobie sprawę, że znaleźli nowy gatunek niesporczaków, należący do rodzaju Paramacrobiotus.

Aby dowiedzieć się, w jaki sposób nowy gatunek – który znaleziono w mchu porastającym betonową ścianie w Bengaluru w Indiach – przetrwał, naukowcy zbadali go za pomocą odwróconego mikroskopu fluorescencyjnego. Ku ich zdziwieniu w świetle UV czerwonawe niesporczaki stały się niebieskie. Eksperci, którzy opublikowali wyniki swoich badań w „Biology Letters”, stwierdzili, że fluorescencyjne pigmenty, prawdopodobnie znajdujące się pod skórą niesporczaków, przekształciły światło UV w nieszkodliwe światło niebieskie. Paramacrobiotus z mniejszą ilością pigmentu zmarły po około 20 dni od ekspozycji na promieniowanie.

Następnie naukowcy wyekstrahowali pigmenty fluorescencyjne i użyli ich do pokrycia Hypsibius exemplaris i kilku nicieni Caenorhabditis elegans. Zwierzęta z takimi osłonami przeżyły prawie dwukrotnie dłużej niż osobniki bez osłon. Naukowcy twierdzą, że jest prawdopodobne, iż w procesie ewolucji niesporczaki dorobił się fluorescencji jako metody służącej do tolerowania wysokich dawek promieniowania UV typowego dla upalnych letnich dni w południowych Indiach.

Warto dodać, że naturalnie występującą fluorescencję zaobserwowano u wielu gatunków, od bakterii po ptaki. U zwierząt makroskopowych, takich jak ptaki, fluorescencja zapewnia wizualny sygnał komunikacyjny. Funkcjonalne jednak znaczenie tego zjawiska jest w większości przypadków nieznane.

Chociaż fotoprotekcja jest przypisywana fluorescencji u niektórych organizmów, brakuje bezpośrednich dowodów eksperymentalnych. Teraz naukowcy dowiedli, że Paramacrobiotus sp. posiadają ochronną osłonę fluorescencyjną, która pochłania szkodliwe promieniowanie UV i emituje nieszkodliwe niebieskie światło.

Opracowano na podstawie:
New species of water bear uses fluorescent ‘shield’ to survive lethal UV radiation
Naturally occurring fluorescence protects the eutardigrade Paramacrobiotus sp. from ultraviolet radiation