Loimur

Janek Lass 21 February 2021 Hits: 1623

Loimurid

Loimurid ehk tardigraadid on terve hõimkond mikroskoopilisi loomakesi, kes mikroskoobi all näevad välja natuke nagu mingid kummalised karud. Loimureid iseloomustas esimesena 1773. aastal Johann August Ephraim Goeze. Ta nimetaski neid "väikesteks veekarudeks" (saksa keeles kleiner Wasserbär). Nimetuse Tardigrada andis neile itaalia bioloog Lazzaro Spallanzani, mis otsetõlkes tähendab "aeglased liikujad" (loimurid). Loimureid on kirjeldatud üle 1000 liigi ja nad on levinud kõikjal maailmas.

Nad on kõige vastupidavamad loomad, keda teatakse. Nad elavad üle ka kõige raskemad tingimused, mis teistele eluvormidele on juba surmavad. Nad suudavad ellu jääda 271-kraadises külmas, ligikaudu 150-kraadises kuumuses, madala rõhuga vaakumis, keevas alkoholis ja on 1000 korda vastupidavamad röntgenikiirtele kui inimesed. Seetõttu leidub neid kõikjal: vihmametsades, Antarktikas, meresügavikes (kuni 4000 meetrit), mäetippudel (ka Himaalajas), magevetes (kuni 25 000 looma liitri kohta) ja ka kosmoses. Nt 2007. aasta septembris lennutati tardumusseisundis olevad loimurid Maa-lähedasele orbiidile, 2000 kilomeetri kaugusele maapinnast. Loomad veetsid 10 päeva kosmoses, kus nad talusid lihtsalt vaakumit või vaakumit ja UV-kiirgust. Pärast Maale naasmist pandi loimurid niiskesse keskkonda, kus 68% katsealustest loomadest, kes viibisid vaid vaakumis, ärkasid 30 minutiga ellu ja andsid ka elujõulisi idulasi – vastupidi nendele loomadele, kes puutusid kokku UV-radiatsiooniga. Nende loimurite hulgas, kes puutusid lisaks vaakumile kokku ka UV-radiatsiooniga, oli suremus suurem. Ellu jäid vaid kolm isendit liigist Milnesium tardigradium. Veel arvatakse, et loimureid võib leiduda lausa kuul. Seda seetõttu, et 2019. aasta 11. aprillil nurjus Iisraeli katse maandada Kuul kosmoseaparaat Beresheet. Mootoririkke tõttu kukkus aparaat alla ja purunes. Selle aparaadi pardale olid teadlased kaasa pannud tuhandeid loimureid. Teadlased ei tea, kas loimurid elasid kokkupõrke üle, aga usuvad, et vähemalt osaliselt elasid nad kokkupõrke üle ja on Kuu pinnal endiselt elus.

Loimurite puhul on see võimalik, sest stressiolekus võtavad nad anabioosi seisundi, kus organismil nähtavad elutunnused kaovad. Stressiseisundis moodustavad loimurid enda ümber bioloogilise klaasi. Sellises olekus suudavad valgud ja molekulid säilida eluvõimelistena ka niiskuseta. Tardumusseisundisse saamiseks tõmbavad loimurid jalad keha sisse, asendavad vee suhkruga ja tõmbuvad kerra, meenutades lõpuks vahaga kaetud pallikest. Tavapärase oleku taastavad nad siis, kui keskkond muutub taas niiseks. Loimurid elustuvad mõne minuti kuni paari tunni jooksul. Metabolismi oleku määrab isendit ümbritsev keskkond. Sellises olekus võib metabolism langeda 0,1% tavalisest olekust ja vee sisaldus väheneb 1%. Seda võimaldab suur mitteredutseeriva suhkru trehhaloosi sisaldus, mis kaitseb loimurite membraani.

Päris surematud nad siiski pole. Nt on Põhja-Carolina ülikooli teadlased viinud loimuritega läbi katse, kus nad asetasid loomad äärmuslikesse keskkonnatingimustesse, külma ja kuivusse. Seejärel uuriti, kuidas välised tingimused muutsid geenide avaldumist. Leiti pärilikkuslõigud, mis vastutavad vaid loimuritele omaste valkude tootmise eest. Neid valke eristab kindla kuju puudumine ja valkude genoomide hulgast sõltub reageerimise kiirus veepuudusele. Kui valkude sünteesi eest vastutav geeni tegevus peatati, siis kuivades oludes loimurid hukkusid. Loimurirakkude tsütoplasmas moodustuv klaasjas struktuur kaitseb rakusiseseid eluks vajalikke organelle.

Veel on uurinud loimureid ja nende vastupidavust Lorena Rebecchi Modena ja tema kollegid Regillo Emilia ülikoolist. Nad kimbutasid loimureid mitmesuguste äärmuslike keskkonnategurite nagu veepuuduse, kuumuse ja ultraviolettkiirgusega, nii ühekaupa kui ka mitmesugustes kombinatsioonides. Ükshaaval rakendatud stressoritega said loimurid hästi hakkama. Nad moodustasid vajadusel enda ümber bioloogilise klaasi ja panid oma ainevahetuse seisma, kuid kõrge temperatuuri ja tugeva ultraviolettkiirguse koostoime sai neile ometi saatuslikuks. Rebecchi ja kaasautorid kirjutavad tulemustest ajakirjas Journal of Experimental Biology.

Loimurid teeb eriliseks ka nende DNA. Ameerika Ühendriikide Põhja-Carolina ülikooli teadlased avastasid, et 17,5 protsenti loimurite DNA-st pärineb teistelt liikidelt. Loomad on geene võtnud üle enamasti bakteritelt, kuid ka taimedelt, seentelt ja arhedelt. Töörühm avastas, et iga kuues loimurigeen pärineb bakteritelt.

Enamik loimureid on herbivoorid või bakterisööjad, aga leidub ka karnivoore. Lihatoidulised liigid söövad väiksemaid loimureid (nt Milnesium tardigradum). Arvatavasti on loimurid suguluses lülijalgsete eellastega. Esimesed loimurite fossiilid pärinevad kriidiajastu (145 kuni 65 miljonit aastat tagasi) Põhja-Ameerikast. Seda konkreetset liiki võib leida kõikjal maailmas. Loimurite globaalsus on võimalik, sest nende munad ja puhkeseisund on väga vastupidavad ning nad saavad rännata mööda maailma elutsedes loomade jalgadel.

Loimurid on enamasti kahesugulised ja viljastumine on kehaväline. Paaritumine toimub kestumise ajal, kui emane muneb munad maha aetud kesta sisse ja isane viljastab munad kattes need spermaga. Osadel liikidel on ka kehasisene viljastumine. Sel juhul toimub paaritumine enne, kui emane isend lõplikult kestub. Enamasti jäetakse munad vana kesta sisse, kuid on ka liike, kes kinnitavad munad lähedal asuvale substraadile. Munad kooruvad neliteist päeva pärast munemist. Äsja koorunud loimuril on juba sama palju rakke kui täiskasvanud isendil. Kasvamine toimub seega rakkude suurenemise, mitte pooldumise arvelt. Loimurid võivad kestuda elu jooksul kuni 12 korda.