En met zo’n lange adem stoot hij het weerbarstige beerdiertje van de troon.

Je denkt misschien dat beerdiertjes taaie rakkers zijn. Maar we kennen er nog zo eentje. En wel het raderdiertje. Het raderdiertje uit de orde Bdelloida zijn meercellige dieren die zo klein zijn dat je een microscoop nodig hebt om ze te zien. Net als beerdiertjes zijn ze in staat om de meest krankzinnige omstandigheden te overleven, zoals uitdroging, bevriezing, verhongering en omgevingen met weinig zuurstof. Maar niet alleen zijn ze bestand tegen bevriezing… Wetenschappers hebben namelijk bijzonder kranige exemplaren gevonden die zelfs na 24.000 jaar (!) ingevroren te zijn geweest in Siberisch permafrost, gewoon verder gaan met hun leven.

Beerdiertje versus raderdiertje
Op het eerste gezicht lijken beerdiertjes en raderdiertjes behoorlijk wat overeenkomsten te hebben. “Zowel beerdiertjes als raderdiertjes zijn microscopisch kleine meercellige dieren met organen en weefsels,” vertelt onderzoeker Stas Malavin in een interview met Scientias.nl. Bovendien zijn ze beide lastig kapot te krijgen. Zo zijn ze allebei al weleens de ruimte in geschoten en blootgesteld aan de meest gruwelijke experimenten, zoals je al even hierboven kon lezen. Maar er zijn ook verschillen. “Qua morfologie lijken ze niet veel op elkaar,” vervolgt Malavin. “En, nog belangrijker, ze hebben heel verschillende mechanismen van cryptobiose (schijndood).”

Bevroren
Enkele jaren geleden ontdekten wetenschappers al dat ingevroren raderdiertjes na tien jaar gewoon weer de draad oppikken. Ook beerdiertjes kunnen dat. Zo wekten wetenschappers beerdiertjes die meer dan 30 jaar ingevroren waren geweest, weer tot leven. Maar daar doet het raderdiertje nu weer een schepje bovenop. In de nieuwe studie reisden de onderzoekers af naar enkele van de meest afgelegen Arctische eilanden en verzamelden de microscopisch kleine organismen uit oeroud permafrost. Radiokoolstofdatering maakte duidelijk dat de raderdiertjes al zo’n 24.000 jaar in het permafrost ingevroren zaten. Nadat de onderzoekers de diertjes ontdooid hadden, leefden ze wonderbaarlijk genoeg vrolijk verder.

Ontdooid
Het is een bizarre ontdekking. Want het betekent dat de diertjes dus maar liefst 24.000 jaar ’slapend’ weten te overbruggen, om vervolgens gewoon door te gaan met hun leven. “Ze kunnen tienduizenden jaren in cryptobiose – de toestand van bijna volledig gestopt metabolisme – verkeren,” zegt Malavin. “Het aantal jaar maakt natuurlijk indruk. Dit overtreft alle eerdere bekende gevallen.” Bovendien leken de raderdiertjes weinig door zo’n lange periode in schijndood aangetast. Eenmaal ontdooid, plantte het raderdiertje zich zelfs gewoon voort.

Dat doet het raderdiertje trouwens ook al op een vrij merkwaardige manier. Zo is het raderdiertje aseksueel. Heel concreet betekent dat dat het organisme geen mannetjes nodig heeft om jongen op de wereld te zetten. Omdat er in dit geval geen uitwisseling van genen plaatsvindt, eet het raderdiertje waarschijnlijk DNA. “Ze nemen vreemd DNA in hun genomen op; een eigenaardig mechanisme van horizontale genoverdracht,” vertelt Malavin. “Dit helpt de genetische diversiteit in deze groep te verhogen.”

Je vraagt je misschien af hoe het raderdiertje zoveel jaar in een ingevroren toestand kan overleven. Om dat verder te onderzoeken, bevroren en ontdooiden de onderzoekers tientallen exemplaren in het laboratorium. Deze experimenten suggereren dat de beestjes bestand zijn tegen de vorming van ijskristallen die bij bevriezing ontstaan. Waarschijnlijk beschikken ze over een bepaald mechanisme om hun cellen en organen te beschermen tegen schade bij extreem lage temperaturen. “Raderdiertjes onderbreken hun metabolisme en accumuleren bepaalde verbindingen – zoals chaperonne-eiwitten – die hen van cryptobiose helpen herstellen wanneer de omstandigheden verbeteren,” legt Malavin desgevraagd uit. “Ze hebben ook een uniek mechanisme voor de bescherming tegen reactieve zuurstofsoorten – een van de grootste bedreigingen tijdens schijndood – en zeer sterke DNA-reparatiemechanismen.”

Voordelen
Waarom raderdiertjes aan cryptobiose doen? Het is een slimme truc. “Door de rustperiode kunnen ze ontsnappen aan ongunstige omstandigheden en dus op plaatsen wonen die ongeschikt zijn voor de meeste andere dieren,” vertelt Malavin. “Bovendien ontsnappen ze dankzij cryptobiose aan parasieten en worden ze zelfs sterker wakker. Na herstel leven ze namelijk langer en zorgen voor meer nakomelingen dan soortgenoten die de staat van cryptobiose overslaan.”

Meercellige organismen
Dankzij de studie kunnen we nu concluderen dat het blijkbaar ook voor meercellige organismen mogelijk is om tienduizenden jaren in bevroren toestand te verkeren, om daarna weer succesvol tot leven te worden gewekt. “Een droom van fictieschrijvers,” zegt Malavin. Tot voor kort werd gedacht dat dit alleen maar het domein was van rondwormen, die zelfs 30.000 tot 40.000 jarige dutjes doen. Maar nu kunnen ook raderdiertjes toegevoegd worden aan de lijst van organismen die over het opmerkelijke vermogen beschikken om schijnbaar voor onbepaalde tijd, in een toestand van schijndood, onder het bevroren landschap te overleven.

Mensen
Of dit op een dag ook mogelijk wordt voor mensen? “Ik zie hier geen theoretische beperkingen aan,” beantwoordt de onderzoeker. “Natuurlijk, hoe complexer het organisme, hoe lastiger het is om dat wat bevroren is, levend te houden. Zoogdieren kunnen dit dan ook nog niet. Het lijkt misschien grappig, maar het grootste obstakel hiervoor is waarschijnlijk niet de complexiteit van zoogdieren, maar hun macroscopische afmetingen.” Op dit moment is het nog onduidelijk wat er precies nodig is om zelfs maar een paar jaar in ijs te overleven. Ook is het de vraag of de stap naar duizenden jaren veel verschil maakt. “Dat is een vraag die nadere studie vereist.”

De onderzoekers zijn van plan om Arctische monsters te blijven bestuderen. Op die manier willen ze namelijk ook achterhalen of er misschien naast indrukwekkende raderdiertjes en sommige wormen, ook andere organismen zijn die net zo lang in cryptobiose kunnen verkeren. Daarnaast zijn de onderzoekers van plan om de precieze biologische mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de overleving van ingevroren raderdiertjes, volledig te doorgronden. De hoop is dat dit nieuw inzicht verschaft in hoe cellen, weefsels en organen van andere dieren – inclusief mensen – beter kunnen worden ingevroren en bewaard.