Without water, a human can only survive for about 100 hours. But there's a creature so resilient that it can go without it for decades. This one millimeter animal can survive both the hottest and coldest environments on Earth, and can even withstand high levels of radiation. This is the tardigrade, and it's one of the toughest creatures on Earth, even if it does look more like a chubby, eight-legged gummy bear. Most organisms need water to survive. Water allows metabolism to occur, which is the process that drives all the biochemical reactions that take place in cells. But creatures like the tardigrade, also known as the water bear, get around this restriction with a process called anhydrobiosis, from the Greek meaning life without water. And however extraordinary, tardigrades aren't alone. Bacteria, single-celled organisms called archaea, plants, and even other animals can all survive drying up. For many tardigrades, this requires that they go through something called a tun state. They curl up into a ball, pulling their head and eight legs inside their body and wait until water returns. It's thought that as water becomes scarce and tardigrades enter their tun state, they start synthesize special molecules, which fill the tardigrade's cells to replace lost water by forming a matrix. Components of the cells that are sensitive to dryness, like DNA, proteins, and membranes, get trapped in this matrix. It's thought that this keeps these molecules locked in position to stop them from unfolding, breaking apart, or fusing together. Once the organism is rehydrated, the matrix dissolves, leaving behind undamaged, functional cells. Beyond dryness, tardigrades can also tolerate other extreme stresses: being frozen, heated up past the boiling point of water, high levels of radiation, and even the vacuum of outer space. This has led to some erroneous speculation that tardigrades are extraterrestrial beings. While that's fun to think about, scientific evidence places their origin firmly on Earth where they've evolved over time. In fact, this earthly evolution has given rise to over 1100 known species of tardigrades and there are probably many others yet to be discovered. And because tardigrades are so hardy, they exist just about everywhere. They live on every continent, including Antarctica. And they're in diverse biomes including deserts, ice sheets, the sea, fresh water, rainforests, and the highest mountain peaks. But you can find tardigrades in the most ordinary places, too, like moss or lichen found in yards, parks, and forests. All you need to find them is a little patience and a microscope. Scientists are now to trying to find out whether tardigrades use the tun state, their anti-drying technique, to survive other stresses. If we can understand how they, and other creatures, stabilize their sensitive biological molecules, perhaps we could apply this knowledge to help us stabilize vaccines, or to develop stress-tolerant crops that can cope with Earth's changing climate. And by studying how tardigrades survive prolonged exposure to the vacuum of outer space, scientists can generate clues about the environmental limits of life and how to safeguard astronauts. In the process, tardigrades could even help us answer a critical question: could life survive on planets much less hospitable than our own?
Tanpa air, seorang manusia hanya dapat bertahan sekitar 100 jam. Namun, ada makhluk tangguh yang dapat hidup tanpa air untuk waktu yang lama. Hewan satu milimeter ini dapat bertahan hidup di area terpanas dan area terdingin di Bumi, bahkan hewan ini dapat bertahan hidup di tempat dengan tingkat radiasi tinggi Hewan ini adalah tardigrade dan ia adalah salah satu makhluk paling tangguh di dunia, meskipun terlihat seperti makhluk kecil dengan delapan kaki yang gemuk. Hampir semua organisme butuh air untuk bertahan hidup. Air memperkenankan metabolisme terjadi, yang mendorong terjadinya semua reaksi biokimia yang terjadi di sel. Namun, makhluk seperti tardigrade, yang juga dikenal sebagai beruang air, menyiasati pembatasan ini dengan proses yang disebut anhidrobiosis, yang dalam bahasa Yunani berarti kehidupan tanpa air. Dan luar biasanya lagi, tardigrade bukanlah satu-satunya. Bakteri, organisme bersel tunggal yang disebut archaea, tumbuhan, bahkan banyak hewan lain dapat bertahan hidup dengan menjadi kering. Untuk tardigrade, hal tersebut mengharuskan mereka untuk melalui keadaan ‘tun’. Mereka meringkuk menjadi bola, menarik kepala dan delapan kaki mereka ke dalam tubuh mereka dan menunggu sampai air datang. Diperkirakan ketika air menjadi langka dan tardigrade memasuki kondisi 'tun', mereka mulai menghasilkan molekul khusus, yang mengisi sel-sel tardigrade untuk mengganti air yang hilang dengan membentuk sebuah matriks. Komponen dalam sel yang sensitif terhadap kekeringan, seperti DNA, protein, dan membran, terjebak dalam matriks ini. Diperkirakan hal tersebut menahan molekul-molekul pada posisinya untuk mencegah perkembangannya, terpisah, atau tergabung menjadi satu. Ketika organisme telah direhidrasi, matriks tersebut lenyap, meninggalkan sel utuh yang fungsional. Selain kekeringan, tardigrade juga dapat menghadapi keadaan ekstrem lainnya: dibekukan, dipanaskan melewati titik didik air, radiasi tingkat tinggi, dan bahkan ruang hampa di luar angkasa. Ini membawa banyak spekulasi yang salah bahwa tardigrade adalah makhluk luar angkasa. Meski menarik untuk dipikirkan, Bukti ilmiah yang kuat mendukung bahwa mereka berasal dari Bumi tempat mereka berkembang seiring waktu. Faktanya, evolusi duniawi ini telah memunculkan lebih dari 1.100 spesies tardigrade yang telah diketahui dan mungkin ada banyak lainnya yang belum ditemukan. Dan karena tardigrade sangat kuat, mereka hidup di mana-mana. Mereka hidup di setiap benua, termasuk Antartika. Dan mereka berada dalam beragam bioma, termasuk gurun, lapisan es, laut, air tawar, hutan hujan, dan puncak gunung tertinggi. Namun, kamu dapat menemukan tardigrade di tempat yang paling biasa pula, seperti lumut yang ditemukan di lapangan, taman, dan hutan. Yang kamu butuhkan hanyalah sedikit kesabaran dan sebuah mikroskop. Para ilmuwan sedang mencari tahu apa tardigrade menggunakan keadaan ‘tun’, teknik anti-kering mereka, untuk bertahan di kondisi ekstrem lain. Jika kita mengerti cara mereka, dan makhluk lain, menstabilkan molekul biologis mereka yang sesitif, mungkin kita dapat menerapkan ilmu ini untuk menstabilkan vaksin, atau mengembangkan bibit yang dapat menghadapi perubahan iklim Bumi. Dengan mempelajari cara tardigrade bertahan melalui kontak berkepanjangan dengan ruang hampa udara, para ilmuwan dapat mempelajari tentang batasan kehidupan dan cara menjamin keselamatan astronot. Dalam prosesnya, tardigrade bahkan dapat membantu kita menjawab pertanyaan kritis: dapatkah kehidupan bertahan di planet yang lebih tidak ramah daripada Bumi?