Från Rilpedia

Kryptobios (gömt liv), stadium hos vissa organismer med helt eller nästan helt avstängd ämnesomsättning. Generellt är syftet med detta att skydda organismen mot yttre omständigheter som annars vore fatala, exempelvis kyla och uttorkning. Organismer som är kapabla till detta inkluderar exempelvis en stor del av stammen trögkrypare (Tardigrada), flera arter av nematoder samt många växter (framförallt fröer).

Kryptobiosen hos trögkrypare (björndjur)

Kryptobiosen är ett tillstånd som kan liknas vid en dvala där metabolismen upphör i försvar mot förändringar i miljön och andra yttre hot mot organismen såsom nedfrysning, strålning och utsättning för syra. Denna egenskap finns hos björndjuren, som även kallas trögkrypare eller tardigrader (tardus =långsam, gradus =steg). Det är ännu oklart hur länge de kan ligga i dvala, men att de ska tåla ett sekel är en allmänt godkänd teori. Dock så är det inte möjligt för alla tardigrader att stänga av sin metabolism. T.ex. den marina Arthrotardigraden som är den mest primitiva arten av tardigraderna. Detta är för att den lever i det marina och där saknas hastiga skiftningar i t.ex. temperatur eller luftfuktighet. Utan skiftningarna är de fysiologiska mekanismerna för att överleva miljöförändringar inte nödvändiga.

Det har föreslagits att det skett en evolutionär progression från de marina arthrotardigraderna till de terrestriska echiniscids och eutardigraderna, där ett antal intermediära nedärvningar lett till en tolerans till miljöförändringar. T.ex. Echiniscoides sigismundi som lever i alger relativt högt upp i den litorala zonen (området mellan hög- och lågvattenståndet) måste kunna hantera korta perioder av total uttorkning mellan strömningar i sällskap av skiftningar i vattenpotentialen. Echiniscoides sigismundi överlever dessa påfrestande perioder genom att ge sig in i kryptobiosen. Här existerar de i ett orubbligt läge fram till dess att de kan bli täckta av strömningen och ”återupplivas”. Slutsatsen har dragits om att den oarmerade Echiniscoides visade vägen för den terrestriska invasionen och ur denna stamfader utvecklades Echiniscidae och Eutardigrada. Det är faktiskt bara dessa två grupper som kan utöva den karakteristiska kryptobiosen. Kryptobiosens utveckling var nödvändig för de terrestriska områdenas framgångsrika erövring av tardigraderna och andra liknande organismer, som t.ex. nematoder och hjuldjur. Då kryptobiotiska organismer undviker och uthåller ofördelaktiga förhållanden i ett vilande och/eller motståndskraftigt tillstånd blir de kraftigt isolerade ifrån det naturliga urvalet och eftersom de kan bebo platser där inga andra organismer kan leva blir konkurrensen minimal. Allt detta resulterar i en långsamtgående evolution.

Termen kryptobios

Termen kryptobios var myntat för att ersätta termerna ”abios” och ”anabios” som beskrev den reversibla uteslutningen av metabolismen då ogynnsamma förhållanden dök upp. Uttrycket är skiljt från den vanliga dvalan, och också skiljt från diapaus som är en hormonell bortträngnig av utveckling oberoende av korta perioder av miljöförändringar. Arthropoders dvala har blivit uppdelad som den förutsägbara hiberneringen och den beslutsamma dvalan. Hibernering är den sortens dvala som man kan stöta på i förutsägbara klimat med årstider. Den beslutsamma dvalan stöter man på i oberäkneliga klimat. Dolda tillstånd är ganska vanliga i djur- och växtriket, då de oftast förekommer vid vissa steg i livscykeln. Hos tardigraderna däremot kan dessa dolda tillstånd dyka upp när som helst under livscykeln. De kan förlänga djurens livslängd med några månader upp till flera år (möjligtvis över ett sekel), fast den aktiva livslängden förblir opåverkad.

Kryptobiosen hos tardigraderna har blivit indelad i fyra grupper efter den dominant orsakande faktorn.

• Anhydrobios (uttorkning) är den typ av kryptobios som det har forskats mest kring och tillståndet uppstår vid uttorkning. Anhydrobiosen upptäcktes först då tardigraderna sågs återupplivas från uttorkade sediment. På 1700 talet beskrevs tardigraderna som en grupp med förmågan att återuppväckas från de döda.
• Cryobios (temperaturskillnad) Limnoterrestriella (sötvattens- och landlevande) tardigrader är vanliga i polartrakterna där vattnet är fruset större delen av året. För att kunna kolonisera sådana områden behålls vitaliteten i ett tillstånd där metabolisk aktivitet inte är möjlig. Dessa djur kan inte undvika att frysa och måste därför kunna klara av de fysiska förändringar som medföljer frysning. Kombinationen av anpassningsbara mekanismer som gör att vissa djur att klarar av frysning av vätskan utanför cellerna kallas för frystolerans. Cryobiosen är en extrem form av frystolerans kännetecknad av bevarad livsduglighet följt av ett metaboliskt avbrott inducerat av en låg temperatur.
• Osmobios (vattenpotentialförändring) Vissa tardigrader är helt klart kapabla att klara av variationer i salinitet, även tardigraderna som lever i literalzonen (området mellan hög- och lågvattenståndet) och vissa euryhalinea (tolerant mot olika salintetshalter) limnoterrestriella (sötvattens- och landlevande) arter som har påträffats vissa tillfällen i marina miljöer är kapabla till detta. Bryofila (mosslevande) tardigrader rullar snabbt ihop sig när salinitethalten sjunker. Den allmänna reaktionen är att torka ut.
• Anoxybios (syrekoncentrationsförändring) Evolutionärt sett utvecklades förmågan att klara av låg syrekoncentration tidigare än förmågan att klara av uttorkning, just för att det är större sannolikhet att träffa på det första i marina miljöer än det andra. Nematoder och leddjur har observerats bebo ytan av brunalger på klippiga kuster och utsättas för perioder utan eller med lite syre vid ebb. Djuren täcks då med en kompakt hinna av ett ickepermeabelt klibbigt material tills det blir flod igen och syretillgången återfås.