Mollig, unansehnlich Bärtierchen gehören zu den kleinsten Tieren der Erde, und diese mikroskopisch kleinen Wasserbären streifen wie pausbäckige Kleinkinder umher. Aber die meisten Kreaturen, die so klein wie Bärtierchen sind, haben nicht einmal Beine, daher haben Wissenschaftler kürzlich sich bewegende Bärtierchen analysiert, um besser zu verstehen, wie sie ihre Gliedmaßen benutzen.
Bärtierchen, auch Moosferkel genannt, haben einen segmentierten Körper und vier Beinpaare. Sie bahnen sich ihren Weg durch die Sedimente der Tiefsee und den sandigen Grund der Flüsse und stürmen weiter Flechten und Moos an Land, die zu potenziellen Partnern und Nahrung laufen oder von Raubtieren weglaufen.
Bilder der späten Versenkung bei der Art Hypsibius-Muster zeigten, dass ihre Bewegungen der Fortbewegung von Insekten, die etwa das 500.000-fache ihrer Größe betragen, sehr ähnlich waren, obwohl sie durch etwa 20 Millionen Jahre Evolution getrennt waren und zu einem anderen Stamm gehörten. Die Schritte von Insekten und anderen Gliederfüßern (Wirbellose mit segmentierten Körpern und gegliederten Beinen) ändern sich, wenn Tiere schneller werden, und die Schritte von Bärtierchen folgen ähnlichen Mustern, wenn sie schneller gehen, so die neue Studie.
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Es ist bekannt, dass Bärtierchen, von denen es etwa 1300 bekannte Arten gibt, schwer zu töten sind; sie können extremen Temperaturen standhalten, Sonnenstrahlung und die Leere des Raumes. Aber nur wenige Studien haben diese robusten Kreaturen unter gewöhnlichen Umständen untersucht, und vor der neuen Studie wussten die Wissenschaftler so gut wie nichts über den Marsch der Bärtierchen, sagte die Hauptautorin Jasmine Nirody, eine Forscherin und unabhängiges Mitglied der Rockefeller University und Biologie in New York.
Die meisten mikroskopisch kleinen Tiere mit weichem Körper haben keine Beine, daher ist es auch schwierig, genau zu beobachten, wie sich diese kleinen Tiere bewegen. Durch die Analyse gehender Bärtierchen, buchstäblich einen Schritt nach dem anderen, hofften die Forscher auch, Hinweise auf die Fortbewegung im Allgemeinen in sehr, sehr kleinem Maßstab zu finden, sagte Nirody gegenüber Live Science.
„Wir haben gesehen, dass die Bärtierchen uns dieses Fenster in diese beiden Dinge geben, über die wir nicht viel wissen“, sagte Nirody.
Nirodys Team untersuchte die Adulten der Art H.-Modell, die bis zu 0,02 Zoll (0,5 Millimeter) lang ist. Ihre acht Beine sind strukturell ähnlich, aber das Paar, das ihren hinteren Enden am nächsten ist, hat weniger Muskeln als die anderen. Obwohl dieses Beinpaar eine Rolle bei der Fortbewegung spielt, verteilt sich der größte Teil der harten Arbeit auf die anderen sechs Gliedmaßen, berichteten die Wissenschaftler am 31. August in der Zeitschrift. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Zunächst testeten die Forscher die Bärtierchen auf glatten Glasobjektträgern, stellten jedoch fest, dass die Wasserbären Schwierigkeiten hatten, sich auf der rutschigen Oberfläche fortzubewegen. Das Gehen war für Bärtierchen einfacher, wenn sie mit ihren Krallen graben und stoßen konnten. Für den Rest der Experimente trotteten die Bärtierchen laut der Studie auf Gel, das dem Druck ihrer Krallen nachgab.
Im Gegensatz zu größeren Tieren, die zum Laufen oder Laufen gebracht werden können, sind Bärtierchen zu klein, als dass Forscher Bewegungen auslösen könnten, sagte Nirody. Also stellten die Wissenschaftler Mikroskope und Kameras im Labor auf, ließen die Bärtierchen los … und warteten dann.
„Man bekommt stundenlang Filmmaterial“, sagte Nirody. „Und ich habe alles beobachtet.“
Langsame Stepper
Der Name des Stammes Tardigrada (die Bärtierchen sind das einzige Mitglied) kommt vom lateinischen „tardigradus“ oder „nicht langsam“, und die Bärtierchen in der Studie machten diesem Namen alle Ehre. Wenn sie sich gemächlich bewegen, würden sie ungefähr die Hälfte ihrer Körperlänge pro Sekunde zurücklegen – ungefähr 0,01 Zoll (0,25 mm) – und bei höheren Geschwindigkeiten würden sie ungefähr zwei Körperlängen pro Sekunde zurücklegen.
Und wenn Bärtierchen zwischen langsamem Gehen und zügigem Gehen wechselten, wechselten sie sanft zu einem neuen Gangmuster, wie es viele Arthropoden tun, anstatt zu einer neuen Gangart zu wechseln – bei der sich auch der Körperschwerpunkt ändert – wie es oft der Fall ist Tiere mit Rückgrat.
Wenn Arthropoden (und Bärtierchen) langsam gehen, heben sie jeweils einen Fuß. Wenn sie schneller werden, heben sie zwei Fuß diagonal über den Körper voneinander. Höhere Geschwindigkeiten versetzen die Tiere auf ein neues Modell, bei dem sich jeweils drei Fuß über dem Boden befinden: ein Vorder- und ein Hinterfuß auf einer Körperseite und ein Mittelfuß auf der anderen Seite.
„Diese Modelle sind eng mit der Geschwindigkeit reguliert, sie machen einen schönen Übergang zwischen fünf Beinen auf dem Boden, vier Beinen auf dem Boden und dann drei Beinen auf dem Boden, wenn sie beschleunigen“, sagte Nirody. Und in den Experimenten haben Bärtierchen gezeigt, dass sie dem gleichen Muster folgen, dass die Beine in der Luft sind, wenn die anderen Beine auf dem Boden sind.
Aber warum laufen Bärtierchen wie Gliederfüßer? Es könnte sein, dass die Gruppen einen gemeinsamen Vorfahren haben, der darauf angewiesen ist, diesen Weg zu gehen. Es ist jedoch auch möglich, dass Arthropoden und Bärtierchen dieses Progressionsmuster unabhängig voneinander entwickelten, nachdem ihre Abstammungslinien auseinandergegangen waren, so die Studie.
„Das bedeutet, dass trotz völlig unterschiedlicher Körperstrukturen, Körpergrößen und völlig unterschiedlicher Umgebungen, in denen sie sich bewegen, etwas an diesem speziellen Koordinationsmuster ankommt, das unter all diesen Bedingungen effektiv ist“, sagte Nirody.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.
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