Tiede: Pikkuruisista selkärangattomista tuli sosiaalisen median lemmikkejä – avaruudessakin seikkailleiden karhukaisten söpö ulkomuoto ja uskomaton sitkeys kiehtovat

Karhukaiset selviävät äärimmäisistä olosuhteista muuttamalla olemustaan. Tämän niin sanotun kryptobioosin avulla ne ovat selvinneet jopa ulkoavaruudesta.

Karhukaiset ovat pieniä, noin millimetrin pituisia eläimiä. Niillä on kahdeksan jalkaa ja makkaramainen vartalo. Eri karhukaislajeja tunnetaan noin 1 300. AOP/Alamy

Eija Marja-aho

Nallekarkin näköisiä koviksia, jotka selviävät niin äärimmäisestä kylmyydestä, kuumuudesta, kuivuudesta kuin röntgensäteilystä ja ulkoavaruuden ankarista olosuhteista. Sellaisia ovat karhukaiset.

Ilman söpöä ulkomuotoaan ja eloonjäämiskykyään karhukainen olisi jäänyt siksi, mikä se oikeasti onkin: mikroskooppisen pieni selkärangaton.

Sen sijaan karhukaisista on viime vuosina kuoriutunut nettihitti ja sosiaalisen median lemmikki.

Karhukaisille on omistettu blogeja, Facebook-ryhmiä, videoita ja lauluja. Karhukaisia on tatuoitu ihoon, ja niitä saa pehmoleluina. Oman karhukaisen voi tulostaa myös 3D-tulostimella.

– Myös sukkulamadot ovat mikroskooppisen pieniä selkärangattomia, ja ne esiintyvätkin usein yhdessä karhukaisten kanssa, mutta eivät ne kiehdo ihmisiä samalla tavalla. Karhukaisten sitkeys ihmetyttää ja söpö ulkonäkö herättää sympatiaa, sanoo evoluutiobiologian tutkijatohtori Sara Calhim Jyväskylän yliopistosta.

Portugalista lähtöisin oleva evoluutiobiologi Sara Calhim tutkii karhukaisia Jyväskylän yliopistossa. Jaana Kautto

Tietynlainen nallemaisuus on liitetty karhukaisiin aina niiden löytämisestä asti.

Pieni vesikarhu. Sillä nimellä saksalainen pappi Johann August Ephraim Goeze kuvaili havaitessaan eläimen vuonna 1773.

– Karhukais-nimitys viittaa myös eläimen karhumaisen jähmeään liikkumiseen. Sen latinankielinen nimi onkin hidas astuja, siis eräänlainen mönkijä, toteaa Luonnontieteellisen keskusmuseon yli-intendentti Risto Väinölä.

Fossiiliset löydöt viittaavat siihen, että karhukaisten esi-isiä on elänyt jo 500 miljoonaa vuotta sitten.

Karhukaiset (Tardigrada) ovat yksi eläinkunnan pääjaksoista. Ne muistuttavat jossain määrin niveljalkaisia.

– Niiden sukulaisia ovat hyönteiset, hämähäkit ja ravut, Calhim toteaa.

Karhukaisia on tähän mennessä tunnistettu noin 1 300 lajia. Suomen lajistoa ei tunneta kovin hyvin. Täältä on löydetty Calhimin mukaan vain 68 lajia.

Minimaalisen pienen karhukaisen tutkimiseen ja kuvantamiseen käytetään Jyväskylän yliopistossa heliumionimikro skooppia. Matteo Vecchi

Suurimmat karhukaiset ovat pituudeltaan 1,5 millimetrisiä ja pienimmät alle 0,1 millimetrisiä.

Sara Calhim kuvailee Elämää maan kätköissä -kirjan artikkelissaan karhukaista näin: ”Eläin on kuin pieni makkara, ei päätä eikä häntää, vain kahdeksan lyhyttä ja paksua töppöjalkaa.”

Vaikka karhukaiset ovat kooltaan vaatimattomia, alkeellisia ne eivät ole.

– Niillä on muun muassa ruoansulatuselimet ja monipuoliset ruokailuelimet, ja ne lisääntyvät monella eri tavalla, Väinölä muistuttaa.

Suurin osa karhukaisista on kasvin- tai bakteeriensyöjiä. Karhukaisilla on veitsenterävät suuosat, joilla ne lävistävät kasvi- tai bakteerisolun ja imevät sen sisällön.

Osa karhukaisista on muita eläimiä syöviä petoja, joiden ravinnoksi kelpaavat sukkulamadot, rataseläimet ja toiset karhukaiset.

Karhukaisia on tavattu kaikkialta maailmasta ja kaikenlaisista elinympäristöistä maalta ja meristä. Helpoiten niitä löytyy sammalikoista ja jäkäliköistä sekä rannoilta ja soilta.

– Vaikka suurin osa karhukaisista pärjää maalla, maallakin elävät lajit ovat teknisesti vesieläimiä. Elintoimintojen ylläpitämiseksi niiden pinnalla pitää olla vesikalvo, Väinölä huomauttaa.

Poikkeuksellista on kuitenkin se, että karhukaiset selviytyvät niin merten syvyyksien kovassa paineessa, piinaavassa kuumuudessa ja kylmyydessä kuin korkealla vuoristoissa.

Juuri sitkeys ja uskomattomat selviytymistaidot tekevät karhukaisista niin kiinnostavia.

Ne selviytyvät äärimmäisistä olosuhteista muuttamalla olomuotoaan ”elävästä kuolleeksi”.

Kun karhukaisia uhkaa jokin ankara sisäinen tai ulkoinen ärsyke, ne vetäytyvät passiiviseen olotilaan. Näitä tiloja on kahdenlaisia. Lievemmässä lepomuodossa karhukaisten ruumis on vetäytynyt kokoon ja ne makaavat liikkumattomina – vähän kuin talvehtivat hyönteiset.

Vahvemmasta lepotilasta käytetään nimeä kryptobioosi, joka tarkoittaa piiloelämää. Sen laukaisevat aina äärimmäiset, ulkoiset olosuhteet.

Karhukaisia on tavattu kaikkialta maailmasta ja kaikenlaisista elinympäristöistä maalta ja meristä. Matteo Vecchi

Kryptobioosissa karhukaiset vetäytyvät kokoon eräänlaiseksi kääröksi. Niiden aineenvaihdunta pysähtyy käytännössä kokonaan ja kehon vesipitoisuus laskee pariin prosenttiin.

– Kaikki elämänmerkit katoavat tällöin, Väinölä kuvailee.

Kryptobioosissa karhukaiset kestävät melkein mitä vain eikä niiden virkoamiseen tarvita kuin vettä.

– Hämmästyttävää on nimenomaan se, että aikuinen eläin vaipuu tähän tilaan ja palaa takaisin aikuiseksi. Monilla muillakin eläimillä on kestäviä lepoasteita, mutta ne ovat kokonaan eri elämänvaiheita, Väinölä toteaa.

Avaruusseikkailu ei tunnu missään

Karhukaiset ovat selviytyneet jopa avaruuden paineettomuudesta ja säteilystä.

Ensimmäisen kerran karhukaisia lähetettiin avaruuteen vuonna 2007. Karhukaiset altistettiin ulkoavaruuden ankarille oloille, sillä ne matkustivat kapselin ulkopuolelle kiinnitetyssä laitteistossa.

Vietettyään kymmenkunta päivää 300 kilometrin korkeudessa kapseli karhukaisineen laskeutui Kazakstaniin. Karhukaiset olivat loppumatkasta altistuneet vielä avaruuttakin rankemmille olosuhteille, kuten sietämättömälle kuumuudelle.

Evoluutiobiologian tutkijatohtori Sara Calhim kirjoittaa: ”Tutkijat ottivat karhukaiset talteen ja laittoivat ne veteen. Parin tunnin sisällä eläimet virkosivat, ja moni alkoi munia. Munista kehittyi tavallisia, elinkelpoisia karhukaisia. Avaruusseikkailulla ei näyttänyt olleen juuri mitään vaikutusta eläimiin.”

Viime vuonna israelilainen Beresheet-luotain vei mittauslaitteita ja muistoja ihmiskunnasta sekä parituhatta karhukaista Kuuhun. Beresheetin laskeutuminen kuitenkin epäonnistui, ja luotain todennäköisesti tuhoutui.

Helsingin Sanomat (7.8.2019) kirjoitti, että The Guardian -lehden haastattelemat asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että karhukaiset ovat varmasti selvinneet hengissä luotaimen törmäyksestä.

Tutkija kiinnostui karhukaisten siittiöistä

Portugalista lähtöisin oleva evoluutiobiologi Sara Calhim on tiettävästi Suomen ainoa karhukaistutkija.

Hän on tutkinut aiemmin muun muassa laululintujen lisääntymisevoluutiota. Karhukaisiin hän päätyi melkein vahingossa nähtyään kuvia karhukaisen erimuotoisista ja -kokoisista siittiöistä.

– Siittiöt voivat olla sammakon nuijapäiden kaltaisia tai korkkiruuvimaisia, tai niissä voi olla esimerkiksi häntätupsuja, Calhim kertoo. 

Sara Calhim saa tutkimusmateriaalia eli karhukaisia Jyväskylän yliopiston Bio- ja ympäristötieteiden laitoksen vastapäätä sijaitsevasta metsästä. Jaana Kautto

Aiemmin Turussa asunut ja työskennellyt Calhim päätyi perhesyistä Jyväskylään ja samalla vaihtui tutkimuskohde linnuista karhukaisiin.

Nyt hän johtaa Suomen Akatemian rahoittamaa viisivuotista tutkimushanketta. Projektissa tutkitaan karhukaisten lisääntymismekanismeja ja siemennesteen evoluutiota.

Kaikki karhukaiset munivat munia, mutta ne voivat lisääntyä peräti neljällä eri tavalla. Niistä kaksi on suvutonta ja kaksi suvullista.

Suvullisista lisääntymistavoista yleisin on koiraan ja naaraan normaali pariutuminen. Muutamat lajit ovat kuitenkin kaksineuvoisia, eli jokainen laji tuottaa sekä siittiöitä että munasoluja.

Suvuttomassa eli neitseellisessä lisääntymisessä yleisempi tapa on se, jossa sukusolut alkavat kehittyä ilman hedelmöittymistä. Jälkeläiset ovat tällöin emonsa klooneja.

Lähteinä myös Sara Calhimin & Veikko Huhdan artikkeli ”Karhukaiset ja rataseläimet” Elämää maan kätköissä -kirjassa (Gaudeamus) sekä Helsingin Sanomat, Tiede-lehti, Wikipedia

Mitä tunnetta artikkeli sinussa herättää? Ilmaisemalla tunteesi näet toisten reaktiot.

Keskustelu