احیای کرم‌های حلقوی منجمد شده به مدت ۴۶۰۰۰ سال در سیبری

روسیه: یک گونه باستانی کرم حلقوی پس از ده‌ها هزار سال خواب زمستانی در لانه سنجاب فسیل شده‌ای از اواخر دوره پلیستوسن بیدار می‌شود.

کرم‌های گرد باستانی از لایه منجمد دائمی سیبری دوباره زنده شده‌اند. عکس: تایمز — کرم‌های گرد باستانی از لایه منجمد دائمی سیبری دوباره زنده شده‌اند. عکس: *تایمز*

یک کرم کوچک ۴۶۰۰۰ سال در خاک منجمد سیبری زنده مانده است، ده‌ها هزار سال طولانی‌تر از هر کرمی که قبلاً احیا شده است. این کرم متعلق به گونه تازه توصیف شده Panagrolaimus kolymaensis است. تیم تحقیقاتی در سال ۲۰۰۲ آن را در حالی که در یک لانه سنجاب فسیل شده که از خاک منجمد در نزدیکی رودخانه کولیما در شمال شرقی قطب شمال گرفته شده بود، چنبره زده بود، کشف کردند. دانشمندان پیش از این در سال ۲۰۱۸ یک نماتد منجمد را احیا کرده بودند، اما سن و گونه آن ناشناخته بود.

مطالعه‌ای که در ۲۷ جولای در مجله PLOS Genetics منتشر شد، پاسخ این سوالات را یافت. تیم تحقیقاتی از روسیه و آلمان گفتند: «زنده ماندن در محیط‌های بسیار سخت برای مدت طولانی چالشی است که تنها تعداد کمی از موجودات زنده می‌توانند بر آن غلبه کنند. در اینجا، ما نشان می‌دهیم که نماتد ساکن خاک Panagrolaimus kolymaensis به مدت ۴۶۰۰۰ سال در زیر لایه منجمد دائمی سیبری به خواب زمستانی رفته است.»

موجوداتی مانند نماتدها و خرس‌های آبی می‌توانند برای مقابله با یخ‌زدگی یا کم‌آبی کامل، وارد حالت خفتگی شوند، فرآیندی متابولیکی به نام "کریپتوبایوز". در هر دو حالت، آنها مصرف اکسیژن و تولید گرمای متابولیکی خود را به سطوح غیرقابل تشخیص کاهش می‌دهند.

این گونه‌ی تازه کشف‌شده‌ی نماتد در پایان دوره‌ی پلیستوسن (از ۲.۶ میلیون تا ۱۱۷۰۰ سال پیش) به خواب زمستانی رفته است، دوره‌ای که آخرین عصر یخبندان را در بر می‌گیرد. از آن زمان تاکنون، لایه‌ی منجمد دائمی مانع از ذوب شدن این موجود زنده شده است. این طولانی‌ترین دوره‌ی خواب زمستانی ثبت‌شده در یک نماتد است. پیش از این، یک نماتد قطب جنوب به نام Plectus murrayi در خزه منجمد شد و نمونه‌ای از Tylenchus polyhypnus که در اتاق نمونه‌ی گیاهان خشک شده بود، به ترتیب ۲۵.۵ و ۳۹ سال دوام آورد.

محققان ژن‌های P. kolymaensis را تجزیه و تحلیل کرده و آنها را با نماتد Caenorhabditis elegans، اولین ارگانیسم چند سلولی که کل ژنوم آن توالی‌یابی شده است، مقایسه کردند. C. elegans یک مدل عالی برای مقایسه ارائه داد. این تجزیه و تحلیل چندین ژن مشترک مربوط به خواب زمستانی را آشکار کرد.

برای درک دقیق چگونگی زنده ماندن نماتدها برای چنین مدت طولانی، تیم تحقیقاتی دسته‌ای تازه از کرم‌های P. kolymaensis و C. elegans را برداشت و آنها را در آزمایشگاه خشک کرد. با ورود کرم‌ها به حالت کم‌آبی، آنها افزایش قند ترهالوز را مشاهده کردند که ممکن است به محافظت از غشای سلولی نماتدها در برابر کم‌آبی کمک کند. سپس آنها کرم‌ها را در دمای -80 درجه سانتیگراد منجمد کردند و دریافتند که کم‌آبی، بقای هر دو گونه را بهبود می‌بخشد. کرم‌هایی که در این دما و بدون کم‌آبی قبلی منجمد می‌شوند، بلافاصله می‌میرند.

نماتدها که مجهز به مکانیسم‌های مولکولی برای مقاومت در برابر شرایط قطب شمال هستند، برای زنده ماندن در خواب زمستانی هزاران ساله تکامل یافته‌اند. این گونه‌های باستانی نماتد در صورت فرار از یخ‌بندان دائمی می‌توانند دوباره زنده شوند. تغییرات قابل توجه محیطی، از جمله نوسانات دما و فعالیت تابش طبیعی، می‌تواند نماتدها را از خواب عمیق خود بیدار کند.

آن خنگ (طبق گفته Live Science )

لینک منبع