I tardigradi sono un Phylum di piccoli invertebrati caratterizzati dalla straordinaria capacità di sopravvivere in condizioni estreme. Sono cosmopoliti e si trovano in ambienti terrestri, marini e lacustri, dall'Oceano Artico all'Oceano Antartico, dalle profondità dei mari alle montagne.
Sono conosciuti anche come "orsetti d’acqua", in inglese water bears, e ciò dipende dal fatto che a descriverli la prima volta fu lo zoologo Johann August Ephraim Goeze, nel 1773, il quale decise di chiamarli Kleiner Wasserbär, ovvero "piccolo orso acquatico" in tedesco.
Come sono fatti i tardigradi
Il Phylum dei tardigradi comprende oltre 1.000 specie, suddivise in tre classi: Heterotardigrada, Eutardigrada e Mesotardigrada. La classe Heterotardigrada comprende l'ordine Arthrotardigrada (prevalentemente specie marine) e l'ordine Echiniscoidea (terrestri). La classe Eutardigrada, invece comprende l'ordine principalmente terrestre (o d'acqua dolce) Parachela e l'ordine di specie terrestri Apochela. La classe Mesotardigrada, infine comprende un solo ordine, ovvero i Termozodi, ma la loro esistenza, secondo quanto riportato su Animal Diversity Web, è attualmente discussa dalla scienza.
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Per distinguere l'appartenenza di una determinata specie ad una classe piuttosto che un'altra, vengono osservati specifici caratteri morfologici, come la presenza o l'assenza di papille cefaliche e di una cloaca.
In generale si tratta di animali dal corpo cilindrico, lunghi in media da 0,1 a 1,5 mm, con quattro paia di zampe che terminano con cuscinetti o artigli. Il corpo è ricoperto da una sottile pellicola, che può essere divisa in placche dorsali e laterali. Questa parte del corpo è costituita da un massimo di sette strati di proteine e chitina e può essere di consistenza cerosa.
I tardigradi non marini possono essere molto colorati e ciò dipende principalmente dal cibo ingerito e dai pigmenti della cuticola esterna. Hanno il corpo ricoperto da setole o spine, più fitte nella regione anteriore e ventrale. Spesso sono presenti anche due macchie oculari, composte da cinque cellule, una delle quali è sensibile alla luce e pigmentata.
Ai lati del tubo boccale hanno due stiletti appuntiti, che vengono utilizzati per nutrirsi. Si muovono usando le gambe, controllate da gruppi muscolari indipendenti, sebbene sia noto che almeno una specie marina sia in grado di nuotare, espandendo la sua pellicola esterna in modo da assomigliare ad una medusa.
Habitat e distribuzione
I tardigradi vivono in un'ampia gamma di ambienti con temperature che vanno da 149 °C a -272°C. Possono sopravvivere dall'Artico all'Antartico. Inoltre sono in grado di resistere a condizioni estreme, come la mancanza di ossigeno, la disidratazione (fino a 5 anni), l'esposizione a raggi UV-A e in alcuni casi anche ai raggi UV-B e possono sopportare una pressione fino a 6000 atm, ovvero ben sei volte maggiore rispetto a quella dei fondali oceanici.
La strategia utilizzata dai tardigradi è molto semplice. Nel caso in cui la condizione ambientale diventi eccessivamente estrema, infatti, arrestano il proprio orologio biologico ed entrano in una condizione di immobilità completa, in cui riescono a sopravvivere anche per decine di anni.
Tutti questi fattori permettono loro di vivere in un'ampia gamma di habitat come l'acqua dolce, il mare, il muschio, il suolo, i ghiacci e le profondità marine.
Alimentazione
I tardigradi possono essere sia erbivori, che carnivori e onnivori. Una ricerca pubblicata nel 2020 sul Zoological Journal of the Linnean Society e condotta dall'Università di Stoccarda, ha infatti dimostrato che vi sono specie che si nutrono di prede animali, altre che prediligono cianobatteri, alghe e funghi e altre ancora che possono essere considerate a tutti gli effetti onnivore.
In alcuni casi, inoltre, è stato osservato che i giovani preferiscono tipi di cibo diversi rispetto agli adulti.
Comportamento
Quando si trovano in condizioni ambientali complesse, i tardigradi hanno a disposizione numerosi strumenti per sopravvivere, come l'incistamento (uno stato di “sospensione” detto cisti, che prevede il rallentamento del metabolismo e di altre attività), la criptobiosi (totale sospensione del metabolismo e, per il 99%, anche dell'acqua corporea). Questa condizione può durare anche 10 anni.
Escludendo questi periodi, i tardigradi vivono generalmente dai 3 ai 30 mesi, ma il processo di invecchiamento può essere arrestato durante la criptobiosi. Almeno un genere marino, inoltre, alterna fasi attive e inattive ogni sei mesi e ciò potrebbe aumentare la loro durata della vita di decenni, secondo quanto riportato in uno studio pubblicato dalla Michigan Technological University nel 2017.
Riproduzione
Molti tardigradi terrestri sono ermafroditi, mentre le specie acquatiche sono tipicamente dioiche (ovvero che comprendono individui maschi e femmine). Nelle specie che si riproducono sessualmente, ciascun sesso ha un'unica gonade (ovvero la ghiandola che produce i gameti ed elabora gli ormoni regolatori dell'attività sessuale), situata sopra l'intestino. I maschi hanno invece due dotti spermatici, che si aprono davanti all'ano o nell'intestino posteriore.
La fecondazione può essere diretta (con il maschio che deposita lo sperma nel ricettacolo seminale o in una cavità corporea della femmina) oppure indiretta. In alcune specie è stato osservato un comportamento di corteggiamento, il quale prevede che un maschio accarezzi una femmina, stimolandola a deporre le uova su un granello di sabbia, per poi spargere il suo sperma sulle uova. In alcune specie, però, non sono noti individui maschi, in altre sono invece presenti maschi di dimensioni inferiori rispetto alle femmine.
Uno studio pubblicato nel 2001 sulla rivista scientifica Zoologischer Anzeiger, ha analizzato le strategie riproduttive di diverse specie di tardigradi, rilevando che l'autofecondazione sembra caratterizzare le specie ermafrodite d'acqua dolce.
