Měří většinou méně než jeden milimetr, mají osm krátkých nohou a pod mikroskopem připomínají drobné medvídky. Želvušky (Tardigrada), známé také jako vodní medvídci, patří mezi nejodolnější živočichy na Zemi. Vědci je vystavili extrémnímu chladu, vysokým teplotám, silnému záření i podmínkám kosmického prostoru. Některé experimenty přinesly překvapivé výsledky. Želvušky přežily situace, které by většinu ostatních živočichů zahubily. Nejsou však nezničitelné. Jejich odolnost závisí především na schopnosti dočasně téměř zastavit životní procesy.

Želvušky žijí po celém světě. Nacházejí se v oceánech, sladkých vodách, půdě, mechu i lišejnících. K běžnému životu potřebují vodu, některé druhy však dokážou přežít i její téměř úplnou ztrátu. Při vysychání přecházejí do zvláštního stavu nazývaného kryptobióza. Tělo se stáhne do kompaktního soudkovitého tvaru, ztratí většinu vody a metabolická aktivita klesne na mimořádně nízkou úroveň.

V tomto stavu mohou některé druhy přečkat podmínky, které by aktivní želvušky nepřežily. Jakmile se prostředí zlepší a voda se vrátí, dokážou obnovit běžné životní funkce. Vědci postupně odhalují mechanismy, které jejich buňky chrání. Důležitou úlohu mají zvláštní bílkoviny označované jako CAHS. Při vysychání vytvářejí ochranné struktury, které pomáhají stabilizovat buněčné součásti.


Jeden z nejpozoruhodnějších experimentů proběhl v září 2007 během mise evropské družice FOTON-M3. Vědci vystavili vysušené želvušky podmínkám nízké oběžné dráhy Země. Po dobu deseti dnů byly některé vzorky vystaveny kosmickému vakuu, jiné také slunečnímu záření.

Výsledky zveřejněné roku 2008 v časopise Current Biology ukázaly, že želvušky dokážou přežít samotné kosmické vakuum. Část jedinců se zotavila dokonce po kombinovaném působení vakua a slunečního záření. Přímé ultrafialové záření však způsobovalo vysokou úmrtnost. Experiment tedy neprokázal, že želvušky mohou neomezeně žít v kosmickém prostoru. Ukázal jejich schopnost krátkodobě přežít některé jeho extrémní podmínky.

Další překvapení přinesl výzkum odolnosti vůči ionizujícímu záření. Studie publikovaná roku 2024 zjistila, že želvuška Hypsibius exemplaris dokáže po ozáření gama paprsky výrazně zvýšit aktivitu genů odpovědných za opravy DNA.

Záření přitom její genetický materiál skutečně poškozuje. Živočich však dokáže část vzniklých škod účinně napravit. Některé druhy želvušek proto přežívají dávky radiace mnohonásobně převyšující smrtelné dávky pro člověka. Nejde tedy o úplnou odolnost proti poškození, ale o mimořádně účinné ochranné a opravné mechanismy.

Jeden z nejpůsobivějších experimentů zveřejnili japonští vědci v roce 2016. V antarktickém mechu odebraném roku 1983 a následně uchovávaném při teplotě minus 20 °C nalezli želvušky druhu Acutuncus antarcticus. Po 30,5 letech zmrazení se podařilo oživit dva jedince a získat dalšího z uchovaného vajíčka. Jeden z oživených dospělých jedinců se později úspěšně rozmnožoval. Druhý sice obnovil pohyb, ale po dvaceti dnech uhynul.

Vysušené želvušky byly mnohem odolnější. Při hodinovém vystavení dosahovala teplota odpovídající padesátiprocentní úmrtnosti přibližně 83 °C. Pokud však působení trvalo celý den, hranice klesla na přibližně 63 °C. Tato čísla platí pro konkrétní zkoumaný druh a experimentální podmínky. Ukazují však zásadní rozdíl mezi aktivními želvuškami a jedinci v ochranném vysušeném stavu.

Právě jejich biologické mechanismy dnes přitahují pozornost vědců. Výzkum ochranných bílkovin a oprav DNA by mohl pomoci při uchovávání biologických materiálů, vývoji odolnějších buněčných systémů nebo technologií použitelných v extrémních podmínkách.

Želvušky nejsou nesmrtelné. Dokážou však na dlouhou dobu utlumit své životní funkce a po návratu vhodných podmínek znovu ožít. Právě tato schopnost z nich dělá jedny z nejpozoruhodnějších živočichů, které věda dosud poznala.



Zdroje: 1. European Space Agency – Tiny animals survive exposure to space⁠; 2. Current Biology – Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit⁠; 3. National Institute of Polar Research – Animals revived after being in a frozen state for over 30 years⁠; 4. Cryobiology – Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years⁠; 5. Scientific Reports – Thermotolerance experiments on active and desiccated states of Ramazzottius varieornatus⁠