Микроскопичен червей е оцелял в сибирската вечна замръзналост за рекордните 46 000 години, откриха учените – десетки хиляди години по-дълго от възкресените преди това червеи.
Древният кръгъл червей, или нематода, принадлежи към новоописания вид Panagrolaimus kolymaensis. Изследователите открили, че е сгушен във вкаменена дупка на катерица, извлечена от вечно замръзналата земя близо до река Колима, в североизточната част на Арктика, през 2002 г. Учените реанимира замразената нематода през 2018 г., но възрастта и видът му остават неясни.
Сега проучване, публикувано в четвъртък (27 юли) в списанието PLOS Генетика може би са намерили отговори на тези въпроси. „Оцеляването в екстремни среди за продължителни периоди е предизвикателство, на което са способни само няколко организма“, пишат изследователите в проучването. „Тук показваме, че една почвена нематода Panagrolaimus kolymaensis спрян живот за 46 000 години в сибирската вечна замръзналост.“
Организми като нематоди и тардигради може да влезе в латентно състояние – метаболитен процес, известен като „криптобиоза“ – в отговор на замразяване или крайна дехидратация, междинни състояния, известни като криобиоза и анхидробиоза, съответно. И в двата случая съществата намаляват консумацията на кислород и количеството топлина, произведено от метаболитни процеси, до неоткриваеми нива.
Свързани: „Праисторическата“ мумифицирана мечка, открита в сибирската вечна замръзналост, не е това, което си мислехме
Новоописаната нематода навлезе в криптобиозата в края Плейстоцен (преди 2,6 милиона до 11 700 години), епоха, която включва последната ледникова епоха. Вечната замръзналост, затворила малкото създание, не се е размразила оттогава, което означава, че това е най-дългата регистрирана криптобиоза при нематоди – с десетки хиляди години – според проучването. Досега антарктическият вид нематоди Плитката на Мъри и а Tylenchus polyhypnus екземплярът държи този рекорд; бившият беше замръзнал в мъх за 25,5 години и последното беше изсушен в хербарий в продължение на 39 години.
Изследователите анализираха новоописаните гени на нематода и ги сравниха с тези на Caenorhabditis elegans кръгли червеи, които са първите многоклетъчни организми, които имат своя секвениран целият геном. При липсата на установени генетични методи за изследване на наскоро размразения червей, C. elegans предостави добре проучен модел на организъм за сравнение. Анализът разкрива няколко споделени гена, свързани с криптобиозата.
За да разберат как точно нематодите могат да оцелеят за толкова дълги периоди, изследователите са създали нова група от P. kolymaensis и C. elegans червеи и леко ги изсушава в лабораторията. Тъй като червеите навлизат в анхидробиоза, екипът наблюдава скок в производството на захар, наречена трехалоза, която според тях може да помогне за защитата на клетъчните мембрани на нематодите от дехидратация. След това те замразиха червеите при минус 112 градуса по Фаренхайт (минус 80 градуса по Целзий) и установиха, че изсушаването подобрява степента на оцеляване и на двата вида. Червеите, които са били замразени при тази температура, без да са били дехидратирани предварително, са умрели мигновено, според проучването.
Снабдени с молекулярни пътища, за да се справят с арктическите условия, нематодите са еволюирали, за да оцелеят в тези състояния на хибернация в продължение на много хиляди години, заключават изследователите. „Нашите открития показват, че чрез адаптиране, за да оцелеем [in a] криптобиотично състояние за кратки времеви рамки в среда като вечна замръзналост, някои видове нематоди придобиха потенциал за отделни червеи да останат в това състояние за геоложки времеви рамки“, пишат те в проучването.
Това означава, че изчезнали видове нематоди могат да бъдат съживени ако избягат от вечната замръзналост, отбелязват изследователите. „Драстичните промени“ в средата, в която са спящи, включително колебанията в температурата и естествената радиоактивност, могат да събудят древните нематоди от дълбокия им сън, добавиха те.