Víme, jak želvušky přežívají extrémní podmínky!

Želvušky jsou fascinujícím zázrakem přírody. Jsou schopny čelit podmínkám, jaké si nedokáže většina živých tvorů ani představit. Odolají působení hlubokého vesmíru - vakuu a UV záření, přežijí vysoké mrazy i horka, sucha i vlhka. Jsou to prostě mistři přežití. Nedávno objevený druh želvušky – Hypsibius henanensis – nám pomohl lépe pochopit jejich úžasnou schopnost odolávat škodlivému záření.

Želvušky jsou unikátem na Zemi

Želvušky jsou tak trošku jako by byly z jiného světa. Jen pro představu lidská DNA je s tou šimpanzí shodná v 98 %. Tedy pouhá 2 % naší DNA určuje to, že jsme lidé a ne šimpanzi. Čínský tým vědců podrobil genom tohoto druhu detailnímu zkoumání a odhalil u něj 14 701 genů kódujících proteiny, z nichž 4 436 (tedy 30,2 %) jsou jedinečné právě pro želvušky. Tak moc specifičtí a odlišní tvorové to jsou.

Vědci vystavili tyto drobné tvory dávkám radiace, aby zjistili, jak se mění jejich genová exprese a produkce bílkovin – a tím i biologické "supervlastnosti", které jim zajišťují přežití. „Studie na několika druzích želvušek dokládají, že jsou to nejodolnější živočichové vůči radiaci na Zemi,“ píší vědci ve své publikaci. Želvušky totiž odolávají záření až o hodnotě 3 000 až 5 000 grayů (Gy), což je zhruba tisíckrát vyšší dávka než ta, která by byla smrtelná pro člověka.

Jakým způsobem želvušky odolávají vesmíru?

Vědecký tým identifikoval tři klíčové mechanismy, které hrají zásadní roli při ochraně želvušek před zářením. Prvním z nich je gen DODA1, který produkuje pigmenty zvané betalainy. Ty neutralizují škodlivé molekuly vznikající při záření. Druhým mechanismem je výrazně zrychlená oprava DNA, kterou umožňuje specifický želvuščí protein TRID1. A třetím faktorem je zvýšená produkce dvou dalších proteinů, BCS1 a NDUFB8, které pomáhají s dodávkou energie.

Tři procesy vedoucí k odolnosti želvušek (Li et al., Science, 2024)

Díky těmto mechanismům – neutralizaci škodlivých molekul, rychlé opravě DNA a posílení energetické produkce – se želvušky dokážou vypořádat s nebezpečným zářením. Nové objevy v rámci druhu H. henanensis tak nabízejí ještě podrobnější pohled na to, jak tito drobní tvorové zvládají přežít v extrémních podmínkách. Před vědci nyní stojí otázka, zda se podobné mechanismy vyskytují u všech druhů želvušek, nebo jsou specifické právě pro rod Hypsibius.

Do fanklubu želvušek nepatřím, k čemu mi to je?

Na Zemi známe zhruba 1 500 druhů želvušek a tento výzkum potvrzuje dřívější poznatky o druhu Hypsibius exemplaris, kde vystavení radiaci aktivuje geny odpovědné za opravy DNA. Tyto objevy však mají mnohem větší přesah; jejich schopnost přežít extrémní podmínky může vědcům pomoci najít způsoby, jak lépe chránit lidské tělo v náročných prostředích, například při dlouhodobých vesmírných misích nebo nám třeba poskytne lepší opalovací krém zde na Zemi, kde bude potřeba čím dál tím víc.

Kde se vzaly želvušky?

Předpokládá se, že se želvušky objevily na Zemi již před více než 541 miliony lety. Aby přežily tak dlouho, musely si osvojit celou řadu jedinečných adaptačních schopností. „Schopnost želvušek přežít v nejdrsnějších podmínkách neustále mění náš pohled na hranice života na Zemi,“ dodávají autoři studie. Želvušky jsou zatím také jedinými organismy schopnými meziplanetárně cestovat bez jakýchkoli ochranných skafandrů. Otázkou je, jestli se vůbec vyvinuly na Zemi.