Studium a pozorování přírody byly vždy významnými zdroji inspirace pro lidstvo. Není tedy překvapením, že biomimetika – obor, který zkoumá a vyvíjí technologická řešení na základě přírody – v posledních letech výrazně pokročila. Tento přístup se ukazuje jako relevantní při výzkumu různých aspektů, od robotiky po kosmické technologie.
Zkoumání chobotnicích slonů přispívá k rozvoji robotiky, zatímco porozumění letu ptáků pomáhá zefektivnit návrh letadel. Studie živočichů schopných přežít v extrémních podmínkách může nabídnout cenné poznatky pro vesmírný výzkum a podobně.
Tardigrádi jako vzor odolnosti
Mezi živočichy, které vědci často studují pro inspiraci, jsou tardigrádi. Tyto organismy jsou považovány za jedny z nejodolnějších na světě. Poprvé byly objeveny v roce 1773 německým naturalistou Johannem A.E. Goezem, který je nazval „malými vodními medvídky“. Dnes jsou tyto neviditelné bezobratlé organismy, které počítají přibližně 1500 druhů a měří jen několik desetin milimetru, často považovány za mezistupeň mezi nematody a hmyzem.
Přestože jejich vzhled může být podivný, tardigrádi sdílejí mnoho rysů se složitějšími organismy. Mají primitivní mozek, svaly a dokonce i trávicí systém. Hlavní složkou jejich potravy jsou rostlinné buňky a mikroorganismy, ale někdy se dopouštějí i kanibalismu.
Život v extrémních podmínkách
Tardigrádi obývají téměř všechny ekosystémy, od mechu po mořské hlubiny, a dokážou přežít podmínky, které by byly smrtelné pro většinu ostatních živočichů. Byli vystaveni extrémním teplotám, vysušení, kosmickému záření a dokonce byli posláni do vesmíru, přičemž ve většině testů přežili. Někteří z nich přežili teploty od +150 °C do -200 °C i během krátkých period.
Během dlouhodobé studie byli tardigrádi shromáždění na Antarktidě v roce 1983 zmrazeni na -20 °C a v roce 2014 byli oživeni. Jeden z nich se okamžitě rozmnožil po probuzení. Tato fascinující okolnost vzbudila zájem vědeckých týmů po celém světě, včetně Švýcarska, kde existuje specializovaný tým zaměřený na tardigrády.
Tajemství jejich odolnosti: Kryptobióza
Tajemství jejich schopnosti přežít v extrémních podmínkách je známo jako kryptobióza, což je stav extrémní hibernace, při kterém se metabolismus téměř zastaví. Když je nedostatek vlhkosti, nezbytné pro metabolismus, tardigrádi vypouštějí vodu, chrání svůj DNA a buňky pomocí specifických molekul a zhušťují se do kulovité formy. Jakmile se podmínky stanou příznivými, znovu se aktivují. Tento mechanismus, bezesporu geniální a výsledkem tisícileté evoluce, je stále předmětem výzkumu.
Vědci se domnívají, že tardigrádi mohou opravovat poškozenou DNA nebo ji chránit fluorescenčními pigmenty, což by mohlo sloužit jako přírodní štít proti ultrafialovému záření. Přesto nejsou neporazitelní; jedna studie ukázala, že mohou odolávat vysokým teplotám pouze po omezenou dobu.
Použití tardigrádů ve vesmírném výzkumu
Jakým způsobem tyto bytosti mohou přežít, zůstává částečně záhadou. Vědci však prohlašují, že porozumění těmto procesům by mohlo otevřít cestu k novým technologiím chránícím astronauty během vesmírných misí. Ve zlatém věku vesmírného výzkumu, kdy je zkoumání vesmíru jedním z hlavních vědeckých témat, by tito malí „vodní medvídci“ mohli sehrát nečekanou roli, přinášející cenné podněty pro vědu a technologie budoucnosti.
