Kryptobiose - ein wirklich sehr faszinierender Prozess!

Geschrieben und geprüft von der Biologin María Muñoz Navarro

Letzte Aktualisierung: 22. März 2023

Wusstest du, dass es Tiere gibt, die sich in extremen Situationen vollständig inaktivieren können? Das gibt es tatsächlich! Einige Lebewesen begeben sich in einen Zustand der Latenz oder Kryptobiose, in dem sie keinerlei Stoffwechselaktivität ausführen. Dies ermöglicht ihnen, außergewöhnliche Umweltbedingungen wie Dürre, Sauerstoffmangel, niedrige Temperaturen, tödliche Strahlung oder eine Kombination aus allen zu überleben.

Wir laden dich ein, mehr über einen der faszinierendsten Prozesse in der Natur zu erfahren, die sogenannte Kryptobiose!

Inaktivierung zum Überleben durch einen Zustand von Kryptobiose

Kryptobiose ist ein Prozess, der von einigen Organismen unter widrigen Bedingungen durchgeführt wird. In diesem Zustand stoppen sie ihre Stoffwechselaktivität, um sich weder zu reproduzieren noch zu entwickeln, bis die Bedingungen wieder günstiger werden. Es handelt sich also um eine reversible Phase, die manche auch als “Auferstehung” bezeichnen.

Einige Tiere begeben sich in diesen Zustand, um für einen längeren Zeitraum ihr Überleben zu sichern. Dabei handelt es sich um einen unbestimmten Zeitraum, der theoretisch auch unendlich sein kann.

Diese Fähigkeit besitzen zahlreiche wirbellose Tiere wie embryonale Zysten von Krebstieren, Rotiferen, Nematoden und Tardigraden und auch Bakterien. Außerdem konnten Forscher dies bei einigen Pflanzengeweben, Samen, Propagulen und sogar bei höher entwickelten Pflanzen beobachten.

Nach dem, was sie beobachten konnten, scheint der Zustand der Kryptobiose den Organismen zu erlauben, am Rande des Lebens, aber auch des Todes zu sein. Deshalb betrachten einige Wissenschaftler sie als die dritte Form der biologischen Organisation.

Die vier Arten von Kryptobiose, durch die sich verschiedene Tierarten inaktivieren können

Es gibt bis zu vier Arten von Kryptobiose, die von der extremen Umweltsituation abhängen, die ein bestimmtes Lebewesen aushalten muss:

Anhydrobiose

Diese Art der Kryptobiose tritt auf, wenn ein Lebewesen lange Dürreperioden überstehen muss. Daher ist sie durch den Verlust von Wasser durch Verdunstung gekennzeichnet. Dadurch verliert das Tier mehr als 95 % seiner Körperflüssigkeiten und setzt seinen Stoffwechsel aus.

Kryobiose

Ein Organismus geht in einen Zustand der Kryobiose über, wenn die Temperaturbedingungen extrem niedrig sind. Dies ermöglicht ihm das Überleben durch Einfrieren.

Die Abkühlungsrate muss langsam sein, damit dieser Prozess richtig abläuft. Der Schlüssel zur Kryobiose ist das Einfrieren des Lebewesens. Allerdings muss dabei die Kristallisation von Flüssigkeiten vermieden werden, um das innere Gewebe nicht zu beschädigen. Lebewesen, die Kryobiose erfahren, können viele Jahre in diesem Zustand leben.

Anoxybiose

Dieser Zustand wird induziert, wenn der Sauerstoffgehalt in der Umgebung niedrig ist oder überhaupt kein Sauerstoff vorhanden ist.

Osmobiose

Tiere, bei denen diese Art von Kryptobiose auftritt, sind mit einer Vielzahl von Salzkonzentrationen konfrontiert.

Beispiele für Tiere, die in einen Zustand der Kryptobiose kommen können

Salinenkrebse (Artemia salina)

Wenn die Umstände für die Entwicklung und das Wachstum der Larven dieser kleinen Krebstiere nicht optimal sind, werden die Eier für einen langen Zeitraum inaktiviert. Dieser Zustand kann bis zu 10 Jahre dauern.

Infolgedessen können sie extremen Situationen wie Wasser- und Sauerstoffmangel und Temperaturen unter dem Gefrierpunkt standhalten. Während dieser Zustände der Kryptobiose hüllen sich die Eier ein und stoppen alle Stoffwechselprozesse, bis die Bedingungen in Bezug auf Wasser, Sauerstoff und Temperatur wieder günstiger sind.

Rädertierchen (Rotifera) können in einen Zustand der Kryptobiose treten

Rädertierchen der Klasse Bdelloidea sind mikroskopisch kleine Wirbellose, die in Süßwasser leben.

Diese Organismen können unter sehr trockenen Bedingungen in einen Zustand der Anhydrobiose übergehen. Deshalb nehmen sie bei Verdunstung des Wassers eine Formation an, die als “Tunne” bezeichnet wird. Dadurch reduzieren sie ihr Körpervolumen. Sie tun dies, indem sie ihre Organe verdichten und das Licht aus ihren Hohlorganen verschwinden lassen.

Bärtierchen (Tardigrada)

Dies ist der häufigste Kryptobiont-Organismus.

Bärtierchen, gemeinhin als Wasserbären bekannt, sind mikroskopisch kleine Tiere, die sowohl an Land, im Meer als auch im Süßwasser leben. Das Überraschendste ist, dass sie alle vier Arten von Kryptobiose-Zuständen annehmen können:

• Während der Anoxybiose werden sie unbeweglich, durchsichtig und erstarren. So können sie bis zu 5 Tage in diesem Zustand verbleiben, außer bei rein aquatischen Arten, die nur maximal 3 Tage überleben können.
• Was den Zustand der Kryobiose betrifft, so können sie in gefrorenem Zustand mehrere Jahre überleben.
• Darüber hinaus ist die Osmobiose eine Fähigkeit, die es Süßwasser-Bärtierchen erlaubt, sich in einer salzhaltigen Umgebung zusammenzuziehen, während Meeresspezies im Süßwasser prall werden.
• Wenn sich die Tiere in einer Situationen befinden, in der die Wassermenge, die sie umgibt, abnimmt, ziehen sich diese Tiere zusammen, ziehen den Kopf und die Beine ein und nehmen die unbewegliche “Tunnen”-Form an (wie Rädertiere) und treten in einen Zustand der Anhydrobiose ein.

So werden die Bärtierchen sehr widerstandsfähig gegen extreme Umweltbedingungen wie:

• Temperaturen von -273 ºC bis +150 ºC
• Hohen Druck
• Die Leere des Weltraums
• Strahlung (sowohl Röntgen- als auch UV-Strahlung)
• Chemische Produkte

Abschließende Gedanken

Wie du siehst, ist die Kryptobiose ein faszinierender Prozess, der das Überleben bestimmter Tiere trotz ungünstiger Umweltfaktoren ermöglicht. Diese Fähigkeit erlaubt es ihnen, Umgebungen oder Situationen zu kolonisieren, in denen andere Organismen nicht lebensfähig wären.

Daher ist die Fähigkeit zur Krybtobiose ein Vorteil in der Tierwelt und ein weiteres Beispiel für die erstaunlichen natürlichen Prozesse, die uns immer wieder aufs Neue verblüffen werden.