Wskrzesili robaki z wiecznej zmarzliny. Były w niej niemal 50 tysięcy lat
Ludzkość od lat marzy o zatrzymaniu czasu, możliwości hibernacji i ożywienia ciała dziesiątki, setki, a nawet tysiące lat później. To, co dla nas jest science-fiction, dla niektórych organizmów jest jak najbardziej możliwe. Naukowcom udało się przywrócić do życia nicienie, które były zamrożone przez około 46 tysięcy lat.
Ożywiony nicień należy do nowego gatunku opisanego jako Panagrolaimus kolymaensis. Zagnieździł się w norze w pobliżu rzeki Kołyma w północno-wschodniej Arktyce. Choć sam robak został reanimowany w 2018 roku, to jego wiek oraz gatunek były wówczas zagadką. W końcu udało się ją rozwiązać, a wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym PLOS Genetics w czwartek 27 lipca.
Przetrwanie w ekstremalnych warunkach przez dłuższy czas jest wyzwaniem, do którego zdolne są tylko nieliczne organizmy. Nie jest dobrze zrozumiałe, jakie szlaki molekularne i biochemiczne są wykorzystywane przez takie organizmy kryptobiotyczne i na jak długo mogą one zawieszać życie. Tutaj pokazujemy, że nicień glebowy Panagrolaimus kolymaensis zawiesił życie na 46 000 lat w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie.
Dotychczas rekord należał do gatunków nicieni Plectus murrayi i Tylenchus polyhypnus. Pierwszy przeżył 25,5 lat zamrożony w mchu przy temperaturze -20 st. C, drugi 39 lat w wysuszonym okazie zielnikowym.
Jak nicienie przetrwały tak długi okres?
Badania wykazały, że wystawienie na łagodne wysuszenie przed zamrożeniem pomogło przygotować robaki na kryptobiozę i poprawić przeżywalność w temperaturze -80°C. Gatunki poddane testom laboratoryjnym zwiększały wówczas produkcję cukru zwanego trehalozą, co mogło pomóc im przetrwać wysuszenie i zamrożenie. Co więcej, przeżyły 480 dni we wspomnianej wyżej temperaturze bez zmniejszenia żywotności oraz możliwości reprodukcji.
Naukowcy wskrzeszają organizmy
Choć wskrzeszenie nicieni brzmi nieprawdopodobnie, to nie jest niczym nowym. Naukowcy od wielu lat przywracają funkcje życiowe zamrożonym bakteriom i wirusom, aby je zbadać. W 2003 roku ożywili bakterie z próbek pobranych z dna rdzenia lodowego z płaskowyżu Qinghai-Tybet. Lód miał 750 tysięcy lat.
W 2014 roku udało się wskrzesić z wiecznej zmarzliny wirusa Pithovirus sibericum. Miał 30 tysięcy lat. Rozmarzanie wiecznej zmarzliny przyczyniło się do uwolnienia wąglika, który zabił tysiące reniferów i dotknął dziesiątek ludzi.
Spektakularne przykłady długotrwałej kryptobiozy obejmują zarodnik Bacillus, który był przechowywany w brzuchu pszczół zakopanych w bursztynie przez 25 do 40 milionów lat oraz nasiona lotosu mające od 1000 do 1500 lat, znalezione w starożytnym jeziorze, które były zdolne do kiełkowania.
Niestety takie samoistne uwalnianie i ożywanie wirusów i bakterii może być coraz częstsze przez ocieplający się klimat. Według szacunków, każdego roku możemy spodziewać się uwolnienia nawet czterech sekstylionów (4 000 000 000 000 000 000 000) mikroorganizmów. Co więcej, symulacje pokazują, że uwolnienie zaledwie 1 procenta patogenów może spowodować poważne szkody dla środowiska.
Naukowcy zwracają uwagę, że zjawisko jest dodatkowym źródłem potencjalnego wymierania gatunków w obecnej epoce, źródłem, którego nie uwzględniają nawet najbardziej pesymistyczne modele. Wirusy takie jak SARS-CoV-2, Ebola czy HIV prawdopodobnie zostały przeniesione na ludzi poprzez kontakt z zakażonym zwierzęciem. Niewykluczone, że zwierzęta zaraziły się w wyniku uwolnienia niektórych wirusów z lodu, jak wskazują badacze.
Źródło: Shatilovich A, Gade VR, Pippel M, Hoffmeyer TT, Tchesunov AV, Stevens L i in. (2023) Nowy gatunek nicieni z wiecznej zmarzliny syberyjskiej ma wspólne mechanizmy adaptacyjne do przetrwania kryptobiotyków z C. larwa elegans dauer. PLoS Genet 19(7): e1010798. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010798
