Grund gefunden: Deswegen sind Bärtierchen fast unzerstörbar

Bärtierchen schauen nicht nur außerirdisch aus, ihre Fähigkeiten könnten man ebenso als außerirdisch beschreiben. Diese Spezies ist nämlich nahezu unzerstörbar. Wasserbären können Temperaturen von bis zu -273 Grad Celsius ebenso nichts anhaben wie ein Vakuum. Sie können in mehrere Monate eingefroren im arktischen Eis genauso gut überleben wie einen ungeschützten Aufenthalt im All. 

Die achtbeinigen Bärtierchen, auch bekannt als Wasserbären oder Tardigrades, sind in der Regel weniger als einen Millimeter groß und haben eine einzigartige Anpassungsfähig an Sauerstoffentzug, langanhaltende Trockenheit, Wasser mit hohem Salzgehalt und extremer Kälte. 

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Wasserbären können wieder zum Leben erwachen

Wenn die Umgebung unwirtliche Zustände annimmt, können die Tierchen ihren Stoffwechsel quasi pausieren, sich auf ein Drittel ihrer Größe zusammenschrumpfen und in eine Art Totenstarre übergehen. 

Wird die Umgebung wieder lebensfreundlicher, beginnt der Stoffwechsel wieder normal zu arbeiten und die Bärtierchen erwachen praktisch wieder zum Leben. Welche Mechanismen den Übergang triggern, sodass die Tierchen von einem Status in den anderen wechseln können, war bislang ein Rätsel. 

Nun ist es einem Forschungsteam der University of North Carolina at Chapel Hill und der Marshall University in West Virginia gelungen, die Geheimnisse dieses biologischen Prozesses zu enthüllen. Dabei wurden Bärtierchen einer Temperatur von -80 Grad Celsius ausgesetzt, sowie einer hohen Wasserstoffperoxidkonzentration, einem hohen Salz- und Zuckergehalt. 

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Molekularer Sensor

Die Forscher*innen fanden heraus, dass ein molekularer Sensor der Schlüssel ist, der dem Tier mitteilt, welchen Zustand es einnehmen soll. Dieser Sensor baut demnach auf der schwefelhaltigen Aminosäure Cystein auf. 

Es wurde festgestellt, dass es bei den Bärtierchen unter extremen Bedingungen zu einer Anhäufung freier Radikale in den Zellen kommt - das sind Sauerstoffatome oder -moleküle mit einem ungepaarten Elektron, die anderen Atomen die Elektronen stehlen. 

Dadurch kommt es zu einem oxidativen Stress. Normalerweise entstehen dadurch Schäden an Zellen oder deren Funktionen. Bei Bärtierchen passiert offenbar genau das Gegenteil und es wird dadurch der schützende, Winterschlaf-artige Zustand eingeleitet, in dem sie die extremen Bedingungen überdauern können. 

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Einzigartiges Zusammenspiel

Wenn die Umgebung wieder lebensfreundlicher wird, erhalten die Bärtierchen ebenso über diesen molekularen Sensor die Nachricht, dass dieser Prozess umgekehrt werden kann. Dann nehmen die Tierchen wieder ihren ursprünglichen und voll funktionsfähigen Zustand ein. 

Als die Wissenschafter*innen die Aminosäure Cystein in den Tierchen blockiert haben, waren sie nicht mehr in der Lage, in den lebensrettenden Zustand überzugehen. Daraus lässt sich schließen, dass das Zusammenspiel von Cystein und den freien Radikalen jener Mechanismus ist, der den einzigartigen Winterschlaf triggert.

Publiziert wurde die Studie im Fachjournal PLOS One.