İlk olarak Alman zoolog (hayvan bilimci) Johann August Ephraim Goeze tarafından keşfedilen tardigradlar; tombul gövdesi, kısa bacakları ve ayaklarındaki kancalarıyla mikroskop altında bir ayıya benzemesi nedeniyle “su ayısı” olarak adlandırılmıştır. Bilimsel isimlendirilmesi ise İtalyan biyolog Lazzaro Spallanzani tarafından yapılmış; ağır ve yavaş hareketlerinden yola çıkarak Latince “yavaş adımlı” anlamına gelen “tardigrada” adı verilmiştir. Sevimli görünüşlerinin arkasında ise âdeta doğaüstü bir dayanıklılık gizlidir. Yalnızca 0.1 ila 1.5 milimetre boyutunda olan bu mikroskobik canlılar -200 dereceye varan soğuklarda bile yaşamlarını sürdürebilmektedir.

Tardigradlar, çevre koşulları çok kötüleştiğinde, mesela su tamamen bittiğinde, aşırı sıcaklık ya da yoğun radyasyona maruz kaldıklarında “kriptobiyoz” denilen özel bir hayatta kalma moduna geçer. Bu durum, bir uyku hâline benzese de aslında çok daha derindir. Vücutlarındaki suyun %99’unu kaybeder, minicik, büzülmüş bir top gibi görünür ve neredeyse hiç hareket etmez, hatta yaşam belirtisi bile göstermez. Oysa aslında ölmemiştir. Bu hâlde onlarca, bazı durumlarda yüzlerce yıl hayatta kalabilir. Ortam yeniden uygun hâle geldiğinde, örneğin yeniden suyla temas ettiklerinde, sanki hiçbir şey olmamış gibi canlanır ve yaşamına kaldığı yerden devam eder.

Tardigradların gerçek gözleri yoktur ancak ışığı algılayabilen basit yapılara sahiptir. “Göz lekesi” ya da bilimsel adıyla “ocellus” denilen bu yapılar, cisimleri ya da şekilleri net olarak göremez ama çevredeki ışık miktarını algılayabilir. Yani tardigradlar, gün ışığı mı yoksa karanlık mı gibi ışıkla ilgili temel farkları anlayabilir. Bazı türlerde bu göz lekeleri bile yoktur. Onlar çevrelerini daha çok dokunma ya da kimyasal sinyaller yoluyla algılar. Bu, tardigradlar için yeterlidir çünkü zaten mikroskobik yaşam alanlarında “net görmekten” çok, ışığı fark etmek, yön bulmak ya da tehlikeden uzaklaşmak daha önemlidir.

Bilim insanları dünya çapında yaklaşık 1.300 tardigrad türü keşfetmiştir. Bu mikroskobik hayvanlar, ekstremofiller olarak bilinen seçkin bir kategoriye aittir ve diğer canlıların çoğunun dayanamayacağı ağır koşullarda hayatta kalabilir. Örneğin, yiyecek veya su kaynağı olmadan 30 yıla kadar yaşayabilir. Uzun vadeli dayanıklılıkları kısmen vücutlarında bulunan ve “hasar baskılayıcı” anlamına gelen Dsup adlı benzersiz bir proteinden kaynaklanır. Bu protein DNA’yı toprakta, suda ve bitki örtüsünde bulunan zararlı iyonlaştırıcı radyasyondan korur.

Gelişmiş DNA onarım sistemleri sayesinde tardigradlar, mutasyona uğramaz ve yaşamsal genetik bilgilerini koruyarak türlerinin devamını sağlar. Basit yapılı organizmalar gibi görünseler de aslında merkezî bir sinir sistemine sahiptir. Üç lobdan oluşan beyinleri hem baş hareketlerini hem de çevresel tepkileri koordine eden bir merkez görevi görür.

Tardigradlar, yumurtadan çıktıklarında neredeyse tamamen şekillenmiş bir erişkinin minyatür versiyonu gibi görünür. Yani bir larva evresi geçirmez, metamorfoz (başkalaşım) yaşamaz. Bu durum “doğrudan gelişim” olarak adlandırılır. Yumurtadan çıkar çıkmaz sekiz bacağı, pençeleri ve hatta sindirim sistemi gibi yapıları tam olarak oluşur. Büyüdükçe deri değiştirerek boyutunu artırır. Bu süreç birkaç kez tekrarlanır ve her seferinde eski dış iskelet (kütikula) atılır. Deri değiştirme yalnızca büyümekle ilgili değil; aynı zamanda bir temizlik ve yenilenme mekanizması olarak da işlev görür. Böylece vücut yüzeyinde biriken parazitlerden ve mikroorganizmalardan arınır.

Dayanıklılıkları sayesinde tardigradlar; iklim değişikliği, uzay yolculuğu, radyasyon direnci ve yaşamın sınırları üzerine yapılan bilimsel araştırmalarda sıkça incelenmektedir. 2007 yılında Avrupa Uzay Ajansı tarafından uzaya gönderilen tardigradlar, uzay boşluğunda radyasyona ve sıfır basınca maruz kalmalarına rağmen hayatta kalmayı başarmıştır. Üstelik yalnızca yaşamlarını sürdürmekle kalmamış, aynı zamanda biyolojik işlevlerini de sürdürebilmiştir. Bu özellikleri onlara, astrobiyoloji araştırmalarında çok önemli bir yer kazandırmıştır.