In Sibirien wurden 46.000 Jahre alte, eingefrorene Rundwürmer wiederbelebt.

Russland: Eine uralte Rundwurmart ist nach Zehntausenden von Jahren Winterschlaf in einem versteinerten Eichhörnchenbau aus dem späten Pleistozän erwacht.

Uralte Rundwürmer aus dem Permafrost Sibiriens wiedererweckt. Foto: Times — Uralte Rundwürmer aus dem Permafrost Sibiriens wiedererweckt. Foto: *Times*

Ein winziger Wurm hat 46.000 Jahre im sibirischen Permafrost überlebt – Zehntausende Jahre länger als jeder andere zuvor wiederbelebte Wurm. Die neu beschriebene Art, Panagrolaimus kolymaensis , wurde 2002 in einem versteinerten Eichhörnchenbau aus dem Permafrost nahe des Flusses Kolyma in der nordöstlichen Arktis entdeckt. Wissenschaftler reaktivierten den eingefrorenen Nematoden 2018, doch sein Alter und seine Art sind unbekannt.

Eine am 27. Juli in der Fachzeitschrift PLOS Genetics veröffentlichte Studie liefert Antworten auf diese Fragen. „Das Überleben in extremen Umgebungen über lange Zeiträume ist eine Herausforderung, die nur wenige Organismen bewältigen können“, so ein Forscherteam aus Russland und Deutschland. „Wir zeigen hier, dass der im Boden lebende Nematode Panagrolaimus kolymaensis 46.000 Jahre lang im sibirischen Permafrost inaktiv war.“

Organismen wie Fadenwürmer und Bärtierchen können als Reaktion auf Frost oder vollständige Austrocknung in einen Ruhezustand verfallen, einen Stoffwechselprozess namens Kryptobiose. In beiden Fällen reduzieren sie ihren Sauerstoffverbrauch und ihre Stoffwechselwärmeproduktion auf nicht messbare Werte.

Der neu entdeckte Nematode überwinterte im späten Pleistozän (vor 2,6 Millionen bis 11.700 Jahren), einer Periode, die die letzte Eiszeit umfasste. Der Permafrost hielt die Tiere seitdem gefroren und wieder aufgetaut. Dies ist die längste jemals dokumentierte Überwinterungsdauer eines Nematoden. Zuvor hatten ein in Moos eingefrorener antarktischer Nematode namens Plectus murrayi und ein in einem Herbarium getrocknetes Exemplar von Tylenchus polyhypnus 25,5 bzw. 39 Jahre überdauert.

Die Forscher analysierten die Gene von P. kolymaensis und verglichen sie mit denen des Fadenwurms Caenorhabditis elegans, dem ersten vielzelligen Organismus, dessen gesamtes Genom sequenziert wurde. C. elegans bot ein ideales Vergleichsmodell. Die Analyse ergab mehrere gemeinsame Gene, die am Winterschlaf beteiligt sind.

Um herauszufinden, wie die Nematoden so lange überleben konnten, trocknete das Team eine frische Gruppe von P. kolymaensis und C. elegans im Labor. Beim Austrocknen der Würmer beobachteten sie einen Anstieg des Zuckers Trehalose, der möglicherweise die Zellmembranen der Nematoden vor dem Austrocknen schützt. Anschließend froren sie die Würmer bei -80 Grad Celsius ein und stellten fest, dass das Trocknen das Überleben beider Arten verbesserte. Würmer, die ohne vorheriges Trocknen bei dieser Temperatur eingefroren worden wären, wären sofort gestorben.

Ausgestattet mit molekularen Mechanismen, die ihnen das Überleben unter arktischen Bedingungen ermöglichen, haben sich Fadenwürmer so entwickelt, dass sie Jahrtausende im Winterschlaf überstehen können. Urzeitliche Fadenwürmer könnten wieder zum Leben erwachen, wenn sie dem Permafrost entkommen. Signifikante Umweltveränderungen, darunter Temperaturschwankungen und natürliche Radioaktivität, können Fadenwürmer aus ihrer tiefen Winterruhe wecken.

An Khang (laut Live Science )

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