Arxiu d'etiquetes: urpa

Tardígrads: Animals amb superpoders

Els óssos més petits del món tenen capacitats dignes de superherois. En realitat, no són óssos pròpiament dits: els óssos d’aigua en realitat són els tardígrads. Són animals invertebrats pràcticament indestructibles: sobreviuen dècades sense aigua ni aliment, a temperatures extremes i fins i tot han sobreviscut a l’espai exterior. Coneix l’animal que sembla arribat d’un altre planeta i aprèn a observar-lo a casa teva si disposes d’un microscopi.

QUÈ ES UN TARDÍGRAD?

Oso de agua (Macrobiotus sapiens) en musgo. Foto coloreada tomada con microscopio electrónico de barrido (SEM): Foto de Nicole Ottawa & Oliver Meckes
Ós d’aigua (Macrobiotus sapiens) a sobre de molsa. Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM): Foto de Nicole Ottawa & Oliver Meckes

Els tardígrads o óssos d’aigua, són un grup d’invertebrats de 0,05-1,5 mm que viuen preferiblement en llocs humits. Són especialment abundants en la pel·lícula d’humitat que recobreix molses i falgueres, encara que no falten espècies oceàniques i d’aigua dolça, per la qual cosa podem considerar que viuen arreu del món. Fins i tot a escassos metres de tu, entre rajola i rajola. En un gram de molsa s’han arribat a trobar fins a 22.000 exemplars. S’han trobat a l’Antàrtida a sota de capes de 5 metres de gel, en deserts càlids, en fonts termals, en muntanyes de 6.000 metres d’altura i a profunditats oceàniques abissals. Es tracta doncs d’animals extremòfils. Es calcula que existeixen més de 1.000 espècies.

MORFOLOGIA

El seu nom popular fa referència al seu aspecte i el científic a la lentitud dels seus moviments. Tenen el cos dividit en 5 segments: el cefàlic, on tenen la boca en forma de trompa (probòscide) amb dos estilets interns i en ocasions ulls simples (ommatidis) i pèls sensorials, i els 4 restants amb un parell de potes per segment. Cada pota té urpes per ancorar-se al terreny.

Vista ventral de un tardígrado donde seobservan los cinco segmentos del cuerpo. Foto de Eye Of Science/Photo LIbrary
Vista ventral d’un tardígrad on s’observen els cinc segments del cos. Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

Tardigrade. Coloured scanning electron micrograph (SEM) of a freshwater tardigrade or water bear (Echiniscus sp.). Tardigrades, are tiny invertebrates that live in coastal waters and freshwater habitats, as well as semi-aquatic terrestrial habitats like damp moss. They require water to obtain oxygen by gas exchange. In dry conditions, they can enter a cryptobiotic tun (or barrel) state of dessication to survive. Tardigrades feed on plant and animal cells and are found throughout the world, from the tropics to the cold polar waters.
Tardígrad (Echiniscus sp.) en el que es poden observar les urpes. Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

Observa en aquest vídeo de Craig Smith els moviments dels tardígrads amb més detall:

ALIMENTACIÓ

Gràcies als estilets de la seva boca, perforen els vegetals dels quals s’alimenten i succionen els productes de la fotosíntesi, però també es poden alimentar absorbint el contingut cel·lular d’altres organismes microscòpics com bacteris, algues, rotífers, nematodes… Alguns són depredadors i poden ingerir microorganismes sencers.

El seu aparell digestiu és bàsicament la boca i una faringe amb potents músculs per fer els moviments de succió que s’obre directament a l’intestí i l’anus. Algunes espècies només defequen quan muden.

Detalle de la boca de un tardígrado. Foto de
Detall de la boca d’un tardígrao. Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

ANATOMIA INTERNA

No posseeixen aparell circulatori ni respiratori: l’intercanvi de gasos es fa directament per la superfície del cos. Estan coberts per una cutícula rígida que pot ser de diferents colors i que van mudant a mesura que creixen. Amb cada muda, perden els estilets bucals, que seran segregats de nou. Són organismes eutèlics: per créixer només augmenten la mida de les seves cèl·lules, no el seu número, que roman constant al llarg de la seva vida

REPRODUCCIÓ

Els tardígrads en general tenen sexes separats (són dioics) i es reprodueixen per ous (són ovípars), però també hi ha espècies hermafrodites i partenogénenètiques (les femelles es reprodueixen sense ser fecundades per cap mascle). La fecundació és externa i el seu desenvolupament és directe, és a dir, no presenten fases larvàries.

tardigrade egg, ou tardigrad
Ou de tardígrad. Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

ELS RÈCORDS DELS TARDÍGRADS

Els tardígrads són animals increïblement resistents que han superat les següents condicions:

  • Deshidratació: poden sobreviure durant 30 anys en condicions de laboratori sense una sola gota d’aigua. Hi ha fonts que asseguren que resisteixen fins a 120 anys o que s’han trobat en gels de 2000 anys d’antiguitat i han pogut reviure, tot i que probablement siguin exageracions.
  • Temperatures extremes: si bulls 1 tardígrad, sobreviu. Si el sotmets a temperatures de gairebé el zero absolut (-273ºC), sobreviu. El seu rang de supervivència va de -270ºC a 150ºC.
  • Pressió extrema: són capaços de suportar des del buit fins a 6.000 atmosferes, és a dir, 6 vegades la pressió que hi ha al punt més profund de la Terra, la Fossa de les Marianes (11.000 metres de profunditat).
  • Radiació extrema: els tardígrads poden suportar bombardejos de radiació en una dosi 1000 vegades superior a la letal per un humà.
  • Substàncies tòxiques: si se’ls submergeix en èter o alcohol pur, sobreviuen.
  • Espai exterior: els tardígrads són els únics animals que han sobreviscut a l’espai exterior sense cap protecció. El 2007 l’ESA (Agència Espacial Europea), dins del projecte TARDIS (Tardigrades In Space) va exposar tardígrads (Richtersius coronifer i Milnesium tardigradum) durant 12 dies a la superfície de la nau Foton-M3 i van sobreviure al viatge espacial. El 2011 la NASA va fer el mateix col·locant-los a l’exterior del transbordador espacial Endeavour i es van corroborar els resultats. Van sobreviure al buit, als rajos còsmics i a una radiació ultraviolada 1000 vegades superior a la de la superfície terrestre. El projecte Biokis (2011) de l’Agència Espacial Italiana (ASI) va estudiar l’impacte d’aquests viatges a nivell molecular.

COM HO FAN?

Els tardígrads són capaços de resistir aquestes condicions tan extremes perquè entren en estat de criptobiosi quan les condicions són desfavorables. És un estat extrem d’anabiosi (disminució del metabolisme). Segons les condicions que han de suportar, la criptobiosi es classifica en:

  • Anhidrobiosi: en cas de deshidratació del medi, entren en “estat de barril” ja que adopten aquesta forma per reduir la seva superfície i s’emboliquen en una capa de cera per evitar la pèrdua de l’aigua per transpiració. Per evitar la mort de les cèl·lules, sintetitzen trehalosa, un sucre que substitueix a l’aigua del seu cos i manté intacta l’estructura de les membranes cel·lulars. Redueixen el contingut d’aigua del seu cos fins a només un 1% i seguidament detenen el seu metabolisme gairebé per complet (0,01% per sota del normal).

    Tardígrado deshidratado. Foto de Photo Science Library
    Tardígrad deshidratat. Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library
  • Criobiosi: en cas de sotmetre’s a baixes temperatures, l’aigua de gairebé qualsevol ésser viu cristal·litza, trenca l’estructura de les cèl·lules i l’ésser viu mor. Però els tardígrads utilitzen proteïnes que congelen bruscament l’aigua de les cèl·lules en forma de petits cristalls, de manera que aconsegueixen evitar el seu trencament.
  • Osmobiosi: es dóna en cas d’augment de la concentració salina del medi.
  • Anoxibiosi: en cas de manca d’oxigen, entren en un estat d’inactivitat en el que deixen el seu cos totalment estirat, de manera que necessiten aigua per mantenir-se turgents.

En el cas de les exposicions a les radiacions, que destruirien l’ADN, s’ha observat que els tardígrads són capaços de reparar el material genètic malmès.

Aquestes tècniques ja han estat imitades en camps com la medicina, conservant òrgans de rates per posteriorment “reviure’ls” i poden obrir altres vies de conservació de teixits vius i trasplantaments. També obren nous camps en l’exploració espacial de vida extraterrestre (astrobiologia) i fins i tot en l’exploració humana de l’espai per resistir llargs viatges interplanetaris, en idees de moment, més properes a la ciència ficció que a la realitat.

SÓN EXTRATERRESTRES?

L’escàs registre fòssil, el seu parentiu evolutiu poc clar i la seva gran resistència, van provocar hipòtesis que especulaven amb la possibilitat que els tardígrads hagin vingut de l’espai exterior. No es tracta d’una idea sense cap ni peus, encara que altament improbable. La panspèrmia és la hipòtesi per la qual la vida, o millor dit, les molècules orgàniques complexes, no es van originar a la Terra, sinó que van arribar gràcies a meteorits durant els inicis del Sistema Solar. De fet, s’han trobat meteorits amb aminoàcids (molècules indispensables per a la vida) en la seva composició, de manera que la panspèrmia és una hipòtesi que no es pot descartar encara.

Foto de Eye Of Science/Photolife Library
Foto acolorida presa amb microscopi electrònic d’escombratge (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

Però no és el cas dels tardígrads: el seu ADN és igual al de la resta d’éssers vius terrestres i els últims estudis filogenètics els emparenten amb els onicòfors (animals semblants a cucs), asquelmints i artròpodes. El que és fascinant és que és l’animal amb més ADN aliè: fins al 16% del seu genoma pertany a fongs, bacteris o arquees, obtinguts per un procés anomenat transferència genètica horitzontal. La presència de gens aliens a altres espècies animals no sol ser més de l’1%. Serà això el que li ha permès desenvolupar aquesta gran resistència?

VOLS BUSCAR TARDÍGRADS TU MATEIX I OBSERVAR-LOS EN ACCIÓ?

En ser tan comuns i habitar potencialment gairebé qualsevol lloc, si disposes d’un microscopi, per senzill que sigui, pots buscar i veure tardígrads vius amb els teus propis ulls:

    • Agafa un tros de molsa d’una roca o mur, millor si està una mica sec.
    • Deixa’l assecar al sol i neteja’l de terra i altres restes grans.
    • Posa’l a l’inrevés en un recipient transparent (com una placa de Petri), mulla’l amb aigua i deixa-ho reposar unes hores.
    • Retira la molsa i busca els tardígrads a l’aigua del recipient (posa-ho en un fons negre per veure més fàcilment). Si hi ha sort, amb una lupa els podràs veure movent-se
    • Agafa’ls amb una pipeta o comptagotes, col·loca’ls en el portaobjectes i a gaudir! Podries veure coses semblants a aquesta:

Mireia Querol Rovira

REFERENCIAS

Coneix al velociraptor actual

Hi ha algunes històries sobre àligues que rapten nens, refranys d’ocells que treuen els ulls, pel·lícules d’ocells assassins Però existeix realment alguna au capaç de matar una persona? Són els rapinyaires les aus més perilloses? Segueix llegint per saber més.

EL CASUARI

Segons el Llibre Guiness dels Rècords, l’au més perillosa del món és el casuari. Els casuaris (família Casuariidae), igual que l’emú (amb el qual està emparentat) i l’estruç, són aus corredores (fins a 50 km/h) no voladores. També són bones nedadores i capaces de saltar fins a gairebé 2 metres. Habiten a Nova Guinea, nord d’Austràlia (Queensland) i illes veïnes (Ceram, Aru).

Casuario (casuarius unnapendiculatus). Foto de Quartl
Casuari unicarunculat (Casuarius unnapendiculatus). Foto de Quartl

Existeixen tres espècies: el casuari comú o meridional (Casuarius casuarius), el casuari menor o de Bennett (Casuarius bennetti) i el casuari unicarunculat o de Salavati (Casuarius unappendiculatus). El major d’ells és el comú, en el qual ens centrarem en aquest article. El seu nom procedeix del Papua i significa “cap amb banyes”.

A més de la mida (1,80 m d’alçada i 70 kg de pes, les femelles són més grans que els mascles), el que destaca de la casuari comú és el seu coll blau i vermell, sense plomes, del que li pengen dues pells vermelles (carúncules), juntament amb un casc que li corona el cap, que és més alt en la femella. Aquest casc està format per os trabecular (os esponjós) cobert de pell dura (queratinitzada), que l’ajuda a obrir-se camí per la densa vegetació de les selves humides on viu o com a reclam sexual. També pot ser un signe de l’edat i salut de l’animal i status respecte els seus congèneres. S’estima que poden viure uns 12-19 anys en estat salvatge.

Primer plano de un casuario. Foto de Nick Hobgood.
Primer pla d’un casuari meridional (Casuarius casuarius). Foto de Nick Hobgood.

El plomatge és negre, brillant i lliure, la qual cosa li dóna un aspecte que recorda al pèl. Les puntes són afilades i s’utilitzen com a defensa. Però el veritable perill del casuari resideix en les seves potes i peus, ja que un dels seus tres dits posseeix una urpa d’uns 10-12 cm.

pies, peus, garra, uña, casuario, feet, foot, cassowary
Peus del casuari, on s’observa el seu dit interior modificat en una poderosa urpa. Foto de Christian Ziegler

ALIMENTACIÓ

El casuari s’alimenta principalment de fruits que troba a terra, que s’empassa sencers. Això els converteix en importants dispersors de llavors, de fins a 70 espècies diferents. Completa la seva dieta amb invertebrats com insectes, petits vertebrats i fongs.

quandong, cassowary, eating, fruit
Casuari menjant quandongs, un dels seus fruits predilectes. Foto de Christian Ziegler

REPRODUCCIÓ

Els casuaris són aus de costums solitaris, que només es troben en època de reproducció (de juny a octubre). La femella és dominant sobre el mascle i pot aparellar-se amb diversos, posant diferents niuades sobre el sòl.

cassowary, eggs, huevos, casuario, ous, casuari
Els ous de casuari són de color verd. Foto de Christian Ziegler

El mascles seran els encarregats d’incubar els ous (de 4 a 8) durant 50 dies i tenir cura dels pollets fins a un any i 4 mesos. Aquests tenen un plomatge a ratlles negre, castany i blanc, i es van tornant marrons als 5 mesos d’edat. El color definitiu i el casc apareixeran entre els 2 i 4 anys.

casuario, pollitos, chicks, cassowary, casuari, pollets, iphone photo
Casuari amb els seus pollets. Foto de Kaisa Breeden

COMPORTAMENT

Són aus tranquil·les i pacífiques però summament territorials. Quan són molestades o se senten amenaçades, no dubten a atacar amb violència amb les seves poderoses potes i bec. A l’estil de com es creu que atacaven els velociraptors, els casuaris donen grans salts i puntades als seus adversaris esbudellant-los amb la seva poderosa urpa com si fos un punyal i causant-los ferides internes pels cops. El casuari ha donat mort almenys a dues persones a Austràlia (dades de 2009) i segurament alguna més que no s’ha documentat en poblacions indígenes. També s’han donat casos de fractures òssies a persones, com costelles, cames

En aquest vídeo pots veure com ataca el casuari:

CONSERVACIÓ I AMENACES

Encara que no són perillosos per als humans tret que siguin molestats, la principal amenaça del casuari és la destrucció del seu hàbitat (substitució de la selva per camps de conreu) i la fragmentació del bosc, que els impedeix accedir a l’aliment i a altres grups reproductius. També són freqüents els atropellaments a Austràlia i l’atac d’animals domèstics (gossos, porcs) cap als pollets de casuari. Finalment també són víctimes de la caça descontrolada a la zona de Nova Guinea.

Australia, señal de tráfico, casuario, cape tribulation, cassowary, traffic signal
Senyal de trànsit a Cape Tribulation, Austràlia, alertant de la presència de casuaris. Foto de Mireia Querol

El casuari meridional està classificat com Vulnerable a la Lista Roja de la UICN junt amb el casuari unicarunculat. El casuari menor es troba quasi amenaçat. A Austràlia habita en zones protegides, i a més s’han implantat plans de conservació específics per part de Queensland Parks and Wildlife Service. No es disposen dades fiables sobre la població en Nova Guinea.

Com hem vist, el casuari és una au espectacular que infon un gran respecte i tot i així, està en perill. T’animem a deixar els teus comentaris sobre ell i les teves experiències en cas que hagis viatjat al seu hàbitat i hagis tingut la sort de veure un en llibertat.

REFERÈNCIES

mireia querol rovira