Das Wunder der Bärtierchen

Autor: Lisa Reggentin
Bärtierchen neu

Bild: Ralph O. Schill Vergrößern

Die Bärtierchen sind wahre Überlebenskünstler.

Sie leben in unserer unmittelbaren Umgebung: in Moosen, Teichen und Dachrinnen, doch kaum jemand kennt sie, denn sie sind mit dem bloßen Auge nicht zu sehen. Die Rede ist von Tardigraden, oder auch Bärtierchen. Sie sind echte Überlebenskünstler, die extreme Trockenheit und Kälte problemlos überstehen können.

Die Bärtierchen bilden einen Tierstamm innerhalb der Häutungstiere. Die bis zu einen Millimeter großen achtbeinigen Tiere erinnern durch ihr Aussehen und ihre tapsige Fortbewegung an Teddybären in Miniaturversion, was ihnen auch ihren deutschen Namen eingebracht hat. Das Bärtierchen ist ein begehrtes Forschungsobjekt, dabei kennt man seine Art bereits seit mehr als 200 Jahren. 1773 wurde das erste Tier entdeckt und beschrieben, bis heute sind mehr als 1000 Arten bekannt. Und es werden immer mehr. Ralph Schill vom Biologischen Institut der Universität Stuttgart ist Koordinator des weltweit größten Tardigradenprojekts "FUNCRYPTA". Er sagt, dass jedes Jahr mindestens zehn neue Arten der Tardigraden entdeckt werden.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsprojekt untersucht die Überlebensmechanismen der Bärtierchen, die den Wissenschaftlern nach wie vor große Rätsel aufgeben. Normalerweise führt das Trocknen und Gefrieren von Zellen zur massiven Schädigung der Zellmembranen und -proteine. Meistens sterben erst die Zellen, dann der ganze Organismus. Bei den Bärtierchen ist das nicht der Fall – sie überleben auch die extremsten Umweltbedingungen ohne jeglichen Schaden.

Beeindruckende Überlebensstrategien

Die Bärtierchen haben besondere Strategien entwickelt, um Kälte und Hitze problemlos zu überstehen. Trocknet ihre Umgebung aus oder kommt es zu extremen Kälteeinbrüchen, bilden sie so genannte Resistenzstadien. Dabei versetzen sie sich selbst in einen todesähnlichen Zustand und drosseln so ihren Stoffwechsel auf ein Minimum. Dieses Phänomen wird Kryptobiose genannt. Der Begriff wurde von dem britischen Biologen David Keilin definiert und beschreibt einen Zustand, in dem der Organismus keine sichtbaren Lebenszeichen mehr zeigt, aber noch am Leben ist.

Die verschiedenen Arten der Tardigraden haben unterschiedliche Überlebensstrategien und Überdauerungszustände entwickelt. So gibt es Arten, die so genannte Tönnchen bilden, wenn ihre Umgebung austrocknet: Sie verharren auf der Stelle, ziehen langsam ihre Beinchen ein und krümmen sich. In diesem Zustand können die Tiere Temperaturen von bis zu 110 Grad ertragen. Sobald wieder Feuchtigkeit auftritt, ploppen die Beine binnen 20 Minuten der Reihe nach aus dem Tönnchen heraus, das Tier richtet sich auf und läuft weiter.

Andere Arten bilden bei schnell wechselnden Wettereinflüssen Cysten. Sie verlassen dann nicht, wie sonst bei der Häutung, ihre abgelegte Hülle, sondern verharren darin und bilden eine weitere Innenhaut, die besonders widerstandsfähig ist. Dieser Zustand ist, anders als der des Tönnchens, nicht geeignet, um lange Zeit anzudauern. Wiederum andere Arten verhindern das Gefrieren der eigenen Körperflüssigkeit durch eine erhöhte Zuckerkonzentration, und weitere sind in der Lage die Eisbildung in den Zellzwischenräumen zu ertragen.

Eine Bereicherung für die Forschung

Die Fähigkeiten der Bärtierchen beeindrucken selbst erfahrene Wissenschaftler. Durch Forschungsprojekte konnten zwar viele Kenntnisse über die Tiere und ihre Überlebenskünste gewonnen werden, trotzdem sind noch viele Fragen offen. "Bislang ist uns keine andere Art bekannt, die solch extreme Umwelteinflüsse ohne jegliche Schädigung überleben kann. Wir wollen die Mechanismen der Bärtierchen verstehen, um die gewonnenen Kenntnisse für neue Forschungsansätze zu nutzen", so Schill.

Die Erforschung der Tardigraden interessiert nicht nur wissbegierige Zoologen, sie könnte auch zu Fortschritten im Biomedizinischen- und Lebensmittelbereich führen. Experimente haben ergeben, dass die Tardigraden mindestens 18 Jahre lang in dem kryptobiotischen Zustand verharren können, unter optimalen Bedingungen wahrscheinlich um ein Vielfaches der Zeit. Würde man diese Mechanismen verstehen, könnte dies zu entscheidenden Verbesserungen in der Lebensmittelherstellung und der Konservierung von transplantierten Organen führen. Laut Schill würden sich dann auch neue Möglichkeiten in der Herstellung von gefriergetrocknetem Blut ergeben.


Bärtierchen

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