Karhukaiset

Karhukaiset (Tardigrada) on yksi eläinkunnan pääjaksoista. 
Ne ovat pieniä jaokkeisia eläimiä, jotka muistuttavat niveljalkaisia ja ovat luultavasti niille sukua. Suurimpien aikuisten ruumiinpituus voi olla 1,5 millimetriä, pienimpien alle 0,1 millimetriä. Juuri kuoriutuneet yksilöt voivat olla alle 0,05 millimetrin mittaisia.

Kehityshistoriallisesti karhukaiset kuuluvat Ecdysozoa-ryhmään yhdessä muun muassa niveljalkaisten, käsnäjalkaisten ja sukkulamatojen kanssa. Vanhimmat tunnetut karhukaisten fossiilit on löydetty Siperiasta keskikambrikautisista kivistä.  Karhukaiset kuvasi ensimmäistä kertaa saksalainen pappi ja eläintieteilijä Johann August Ephraim Goeze vuonna 1773. Muistiinpanoissaan hän kuvaili karhukaisia ”pieniksi vesikarhuiksi” (saks. Kleiner Wasserbär). Pääjakson tieteellisen nimen, Tardigrada, sille antoi italialainen pappi ja biologi Lazzarro Spallanzani vuonna 1777, viitaten karhukaisten hitaaseen tapaan liikkua.

Levinneisyys ja elinympäristöt  
Pääjakson tasolla karhukaiset ovat levittäytyneet maailmanlaajuisesti, mutta yksittäisten lajien levinneisyys on usein huomattavasti rajoittuneempaa. Tällä hetkellä lajeja tunnetaan hieman yli 1400, joista Suomessa on tavattu noin 70. 

Karhukaisia esiintyy lähes kaikissa ympäristöissä joissa esiintyy nestemäistä vettä edes ajoittain, kuten merissä, makeissa vesissä, maaperässä, sammalissa ja jäkälissä. Mereiset lajit kuuluvat pääsääntöisesti Heterotardigrada-luokkaan, kun taas limnoterrestrisissä (maaperä, makea vesi) elinympäristöissä lajisto koostuu enimmäkseen Eutardigrada-luokan lajeista.

Ravinto 
Karhukaisten ravinnosta ja niiden roolista ravintoverkoissa tiedetään erittäin vähän. Valtaosa tiedosta on peräisin laboratoriossa suoritetuista tutkimuksista. Karhukaisten tunnettuja ravintokohteita ovat esimerkiksi erilaiset levät, sienet, bakteerit, karhukaiset, rataseläimet sekä sukkulamadot. Karhukaislajit jaotellaan usein lihansyöjiin, kasvinsyöjiin sekä mikrobinsyöjiin, mutta useiden lajien tiedetään olevan myös sekasyöjiä. Suuosien ja ruokatorven rakenteesta voidaan usein päätellä lajin ruokavalio edellä kuvattujen ryhmien tasolla.

Lisääntyminen ja kasvu 
Karhukaisten tiedetään voivan lisääntyä sekä suvullisesti että neitseellisesti. Sammaleella elävät karhukaiset munivat pari viikkoa parittelun jälkeen 1–30 munaa, jotka kuoriutuvat kaksi viikkoa myöhemmin. Karhukaisten munien pinnassa on torvimaisia ulokkeita, joiden perusteella lajinmääritys on usein helpompaa kuin aikuisten eläinten. Kasvaessaan karhukaiset luovat nahkansa jopa 12 kertaa. Niiden solut eivät kuitenkaan enää jakaannu, vaan kasvavat kokoa. Karhukaisilla on alusta alkaen 40 000 solua. Karhukaiset ovat aktiivisia kolmesta kuukaudesta kahteen ja puoleen vuoteen elämästään.

Karhukaiset ja ääriolosuhteet 
Karhukaiset ovat erittäin kestäviä eläimiä. Niitä on tavattu kuumista lähteistä, Himalajan huipuilta yli 6 000 metrin korkeudesta, ikijään alta ja valtameren pohjasta yli 4 000 metrin syvyydestä. Ne ovat sukkulamatojen ja rataseläinten ohella ainoa eläinryhmä, joka pystyy pysäyttämään aineenvaihduntansa ja siirtymään anhydrobioosiin missä tahansa vaiheessa elinkiertoa.
Jotkut lajit voivat selvitä jopa yli kymmenen vuotta kuivuneessa tilassa. Lepotilassa eläimen aineenvaihdunta laskee alle 0,01 prosenttiin normaalista ja vesipitoisuus 1 prosenttiin. Lepotilan salaisuus on trehaloosi-niminen sokeri, jonka on havaittu olevan erinomainen veden korvike.

Joidenkin lajien tiedetään selvinneen lepotilassa seuraavista ääriolosuhteista:
 Lämpötila – Karhukaiset voivat selvitä muutaman minuutin kuumennuksesta 151 °C:n lämpötilassa. Karhukaiset voivat kestää päiväkausien pakastamisen -200 °C:n lämpötilassa tai joitakin minuutteja -272 °C:n lämpötilassa.
 Säteily – Karhukaiset kestävät 5 700 grayn annoksen röntgensäteilyä (5 grayn annos on tappava ihmiselle).
 Paine – Karhukaiset selviävät yli 1 200 ilmakehän paineessa tai jopa 6 000 ilmakehän, ja toisaalta lähes tyhjiössä. Avaruuteen matalalle kiertoradalle lähetetyistä karhukaisista suurin osa selvisi kymmenen päivän matkasta elossa altistettuna tyhjiölle. Myös osa auringon ultraviolettisäteilylle avaruudessa altistetuista karhukaisista selvisi matkasta.

Vuonna 2019 israelilainen Beresheet-luotain kuljetti karhukaisia Kuuhun. Ne voivat pysyä hengissä kryptobioosin avulla pitkään, mutta eivät luultavasti pysty liikkumaan eivätkä lisääntymään Kuussa.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 
 
 
 
 
 
 
 

Eläinkunta
Ekstremofiilit
Seulonnan keskeiset artikkelit