Впервые нематоды в состоянии покоя многоклеточных организмов были возрождены после тысячелетнего захоронения в отложениях вечной мерзлоты.
В довольно интересном открытии, сделанном группой российских исследователей, древние круглые черви (также называемые нематодами), которые застыли в вечной мерзлоте Сибири около 42,000 лет назад и были замороженные с тех пор снова ожили. Они существовали в эпоху позднего плейстоцена - ледникового периода и с тех пор были заморожены. Вечная мерзлота - это грунт, который постоянно находится на уровне или ниже точки замерзания воды (ноль градусов Цельсия) в течение как минимум двух или более лет. Такая вечная мерзлота в основном расположена на больших высотах, например, в арктических и антарктических регионах планеты. В этом исследовании образцы вечной мерзлоты были пробурены из холодных грунтов в северо-восточном регионе, называемом Якутия, - самой холодной части России. Две женские аскариды были возродил из большой глыбы льда, содержащей около 300 круглых червей. Считается, что одному из двух червей около 32,000 лет (на основе углеродного датирования), он был взят из пробы почвы, взятой из беличьей норы на глубине 100 футов под землей в вечной мерзлоте. Другой, возраст которого, как полагают, составляет около 47,000 лет, был обнаружен в ледниковом отложениях всего в 11 футах ниже поверхности реки Алазея. Отложения вечной мерзлоты содержат множество одноклеточных организмов, таких как несколько бактерий, зеленые водоросли, дрожжи, амебы, мох, которые выживают в течение тысяч лет при криптобиозе. Криптобиоз определяется как метаболическое состояние, в которое вступает организм при борьбе с неблагоприятными условиями окружающей среды, такими как обезвоживание, замораживание и недостаток кислорода. Было замечено, что эти одноклеточные организмы снова вырастают после длительного естественного роста.криоконсервация '. Криоконсервация - это процесс, который позволяет сохранять и поддерживать живые биологические органеллы, клетки и ткани путем их охлаждения при чрезвычайно низких криогенных температурах. Эта процедура сохраняет тонкую внутреннюю структуру клеток, что приводит к лучшему выживанию и сохранению функциональности.
Исследование опубликовано в Доктор биологических наук впервые демонстрирует способность многоклеточного организма, такого как червь, переходить в состояние криптобиоза и оставаться замороженным в отложениях вечной мерзлоты в Арктике. Образцы были изолированы и хранились в лаборатории при температуре около -20 градусов по Цельсию. Образцы размораживали (или «размораживали») и нагревали примерно до 20 градусов Цельсия в чашках Петри, содержащих обогащенную культуру для ускорения роста. Через несколько недель два круглых червя проснулись от своего «самого длительного сна» и начали подавать признаки жизни, как нормальные движения, и даже начали искать еду. Это можно считать возможным из-за некоего «адаптивного механизма» этих нематод. Пару червей можно назвать самым древним живым организмом на Земле, их возраст составляет в среднем 42000 лет!
Исследование наглядно демонстрирует способность многоклеточных организмов выживать при длительном криптобиозе в условиях естественной криоконсервации. Еще одним уникальным фактором является то, что впервые эта гипотеза была доказана в рекордно короткие сроки, поскольку все предыдущие исследования показали, что нематоды могут выжить в экстремальных условиях, таких как отрицательные температуры, в течение как минимум 25 лет. Существует большая вероятность того, что другие многоклеточные организмы, в том числе человек, также могут выжить при криогенной консервации.
Хотя сейчас стало обычной практикой «замораживать» яйцеклетки или, например, сперму, чтобы вынашивать детей, даже если они становятся бесплодными. Однако стволовые клетки и другие ткани, которые очень полезны для проведения исследований, не могут быть сохранены с помощью этого процесса. Таким образом, успешная криоконсервация различных биологических образцов будет иметь решающее значение для любого будущего клинического применения или испытаний на людях. Эта технология была усилена в последние десятилетия за счет использования превосходных криозащитных агентов (которые защищают биологические ткани от повреждения замораживанием) и более высокой температуры. Лучшее понимание процессов замораживания и оттаивания может улучшить наше понимание криоконсервации. Криогенное замораживание остается спорной темой и граничит скорее с научной фантастикой. Любые разговоры о том, что организм «спит» тысячи лет, а затем возвращается к жизни, озадачивают и сюрреалистичны. Глядя на это исследование, кажется, что это может быть реальный и естественный процесс, по крайней мере, для червей. Если организмам не нанесен физический ущерб и их целостность сохраняется в замороженной среде, возможно оттаивание. Около двух десятилетий назад та же группа исследователей извлекла споры и вернула их к жизни из одноклеточной бактерии, которая была похоронена внутри кристаллов соли возрастом 250 миллионов лет, однако работа все еще продолжается и требует дополнительных доказательств. Такой адаптивный механизм, используемый, например, червями, может иметь научное значение для областей криомедицины и криобиологии.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Шатилович А.В. и др. 2018. Жизнеспособные нематоды позднеплейстоценовой вечной мерзлоты Колымской низменности. Доктор биологических наук. 480 (1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
