Pod pojmem anabióza rozumíme schopnost pozastavení životních dějů – pohybu, příjmu potravy i látkové přeměny. Jedním z jejích typů je i anhydrobióza, schopnost přežít téměř úplné vyschnutí, nastávající při poklesu tělesné vody pod 10 % [1]. Tento stav se vyskytuje poměrně hojně u některých skupin mikroorganismů, u rostlin, hlístic, žábronožek a některých dalších členovců. Někdy je ovšem schopnost anhydrobiózy omezena jen na určitá vývojová stádia: vajíčka, larvy, semena, pylová zrna nebo spory. Vyhlášenými specialisty v tomto směru jsou vířníci a zmíněné želvušky, i když tuto „superschopnost“ neovládají všichni zástupci těchto kmenů.

Specialisté na anhydrobiózu mohou vyschnout prakticky úplně. V literatuře se pro vysušené, ale stále životaschopné želvušky uvádí obsah vody 2–3 %, podobně jako pro larvy pakomárů, cysty (spící vajíčka) žábronožek a klidová stádia bakterií (spory) [1–3]. Tato zbytková voda je v organismu chemicky či fyzikálně vázána a nezmizí ani při dlouhodobém sušení za nulové vzdušné vlhkosti, a dokonce ani ve vakuu. Předpokládám, že pokud bychom chtěli množství takto vázané vody ještě snížit, vyžadovalo by to podmínky drastické dokonce i na želvuščí poměry (například vysoké teploty ve vakuu), které by jejich organismus nemusel přežít, ale konkrétní údaje v tomto směru jsem nenalezl.

Zajímavé je, že vyschnutí je u želvušek do určité míry aktivní proces, na který se zvířátko musí dobře připravit. Změní svůj tvar na soudečkovitý (v angličtině se označuje jako „tun“) a v těle nahromadí určité cukry a proteiny s ochrannou funkcí. Ty nahrazují vodu v tom smyslu, že namísto ní vyplňují prostor mezi většími molekulami (jako jsou například jiné proteiny nebo DNA) a chrání je před poškozením, nežádoucím vzájemným „slepením” nebo ztrátou přirozené struktury. Pokud vysušení probíhá příliš prudce a patřičná příprava není možná, želvuška uhyne [2]. Zásadní roli hrají také opravné procesy, které nastupují po opětovném zavodnění, protože vyschnutí je i u nejodolnějších specialistů vždy spojeno s poškozením velkých molekul, včetně životně důležité DNA. Díky těmto opravným mechanismům jde schopnost anhydrobiózy často ruku v ruce i s odolností k dalším škodlivým faktorům, jako je třeba ionizující záření (například ultrafialové záření ze slunce) [4].

My savci, na rozdíl od želvušek, bez vody nepřežijeme. U člověka již úbytek 5 % tělesné vody znamená značnou dehydrataci, a při ztrátě 15 % již hrozí smrt. Velbloud údajně zvládá i ztrátu vody představující 30 % jeho celkové hmotnosti, což by mělo odpovídat 43 % tělesné vody [5].

Pro Zeptej se vědce odpovídal Tomáš

Zdroje:

[1] Alpert, P. (2005). The limits and frontiers of desiccation-tolerant life. Integrative and comparative biology, 45(5), 685-695.

[2] Crowe, J. H. (1972). Evaporative water loss by tardigrades under controlled relative humidities. The Biological Bulletin, 142(3), 407-416.

[3] Hibshman, J. D., Clegg, J. S., & Goldstein, B. (2020). Mechanisms of desiccation tolerance: themes and variations in brine shrimp, roundworms, and tardigrades. Frontiers in Physiology, 11, 592016.

[4] Jönsson, K. I. (2019). Radiation tolerance in tardigrades: current knowledge and potential applications in medicine. Cancers, 11(9), 1333.

[5] MacFarlane WV, Morris RJH, Howard B (1963) Turn-over and distribution of water in desert camels, sheep, cattle and kangaroos. Nature 197: 270–271.