Впервые нематоды в состоянии покоя многоклеточных организмов были возрождены после тысячелетнего захоронения в отложениях вечной мерзлоты.
Довольно интересное открытие сделал коллектив русских исследователи, древний круглые черви (также называемые нематодами), которые затвердели в вечной мерзлоте Сибири около 42,000 XNUMX лет назад и с тех пор были заморожены, снова ожили. Они существовали в эпоху позднего плейстоцена — ледникового периода и с тех пор замерзли. Вечная мерзлота – это грунт, температура воды в котором находится при температуре замерзания или ниже (ноль градусов Цельсия) непрерывно в течение как минимум двух и более лет. Такая вечная мерзлота в основном расположена на больших высотах, например, в Арктике и Антарктиде и вокруг них. планета. В этом исследовании образцы вечной мерзлоты были пробурены в холодных грунтах северо-восточного региона Якутии – самой холодной части России. Две самки круглых червей были возродил из большой глыбы льда, в которой содержалось около 300 круглых червей. Считается, что одному из двух червей около 32,000 100 лет (на основании радиоуглеродного датирования), и он был взят из образца почвы, взятого из беличьей норы на глубине 47,000 футов под землей в вечной мерзлоте. Другой, возраст которого предположительно составляет около 11 XNUMX лет, был найден в ледниковых отложениях всего в XNUMX футах ниже поверхности земли недалеко от реки Алазеи. Отложения вечной мерзлоты содержат множество одноклеточных организмов, например, несколько бактерии, зеленые водоросли, дрожжи, амебы, мох – которые выживают в криптобиозе тысячи лет. Криптобиоз определяется как метаболическое состояние, в которое попадает организм при борьбе с агрессивными условиями окружающей среды, такими как обезвоживание, замерзание и недостаток кислорода. Было замечено, что эти одноклеточные организмы снова растут после длительного естественногокриоконсервация '. 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 Доклады Биологический Точные науки 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.
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
