کرم‌های گرد منجمد ۴۶۰۰۰ ساله در سیبری احیا شدند

روسیه یک گونه کرم گرد باستانی پس از ده‌ها هزار سال خواب زمستانی در لانه سنجاب فسیل شده‌ای از اواخر دوره پلیستوسن بیدار شده است.

کرم‌های گرد باستانی از خاک منجمد سیبری احیا شدند. عکس: تایمز — کرم‌های گرد باستانی از خاک منجمد سیبری احیا شدند. عکس: *تایمز*

یک کرم کوچک ۴۶۰۰۰ سال در لایه منجمد دائمی سیبری زنده مانده است، ده‌ها هزار سال طولانی‌تر از هر کرم دیگری که قبلاً احیا شده است. گونه تازه توصیف شده، Panagrolaimus kolymaensis ، در سال ۲۰۰۲ در لانه سنجاب فسیل شده‌ای که از لایه منجمد دائمی در نزدیکی رودخانه کولیما در شمال شرقی قطب شمال گرفته شده بود، در حالی که در آن پیچیده شده بود، کشف شد. دانشمندان این نماتد یخ زده را در سال ۲۰۱۸ احیا کردند، اما سن و گونه آن ناشناخته است.

مطالعه‌ای که در ۲۷ جولای در مجله PLOS Genetics منتشر شد، پاسخ‌هایی برای این سؤالات پیدا می‌کند. تیمی از محققان روسیه و آلمان گفتند: «بقا 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 لایه منجمد دائمی سیبری غیرفعال بوده است.»

ارگانیسم‌هایی مانند نماتدها و خرس‌های آبی می‌توانند در پاسخ به انجماد یا کم‌آبی کامل، وارد حالت خفتگی شوند، فرآیندی متابولیکی به نام کریپتوبیوز. در هر دو حالت، آنها مصرف اکسیژن و تولید گرمای متابولیکی خود را به سطوح غیرقابل تشخیص کاهش می‌دهند.

این نماتد جدید در اواخر دوره پلیستوسن (۲.۶ میلیون تا ۱۱۷۰۰ سال پیش) به خواب زمستانی رفته است، دوره‌ای که شامل آخرین عصر یخبندان نیز می‌شود. خاک منجمد این موجودات را از آن زمان تاکنون منجمد و یخ‌زدایی نشده نگه داشته است. این طولانی‌ترین دوره خواب زمستانی ثبت شده برای یک نماتد است. پیش از این، یک نماتد قطب جنوب به نام Plectus murrayi که در خزه منجمد شده بود و یک نمونه از Tylenchus polyhypnus که در یک هرباریوم خشک شده بود، به ترتیب ۲۵.۵ و ۳۹ سال دوام آوردند.

محققان ژن‌های کرم خاکی P. kolymaensis را تجزیه و تحلیل کرده و آنها را با کرم گرد Caenorhabditis elegans، اولین موجود چند سلولی که کل ژنوم آن توالی‌یابی شده است، مقایسه کردند. کرم خاکی C. elegans مدل کاملی برای مقایسه ارائه داد. این تجزیه و تحلیل چندین ژن مشترک دخیل در خواب زمستانی را آشکار کرد.

برای فهمیدن اینکه دقیقاً چگونه این نماتدها برای چنین مدت طولانی زنده مانده‌اند، تیم تحقیقاتی گروه تازه‌ای از کرم‌های P. kolymaensis و C. elegans را برداشت و آنها را در آزمایشگاه خشک کرد. با ورود کرم‌ها به حالت کم‌آبی، آنها افزایش ناگهانی قندی به نام ترهالوز را مشاهده کردند که ممکن است به محافظت از غشای سلولی نماتدها در برابر کم‌آبی کمک کند. سپس کرم‌ها را در دمای -۸۰ درجه سانتیگراد منجمد کردند و دریافتند که خشک کردن، بقای هر دو گونه را بهبود می‌بخشد. کرم‌هایی که در این دما منجمد می‌شدند بدون اینکه ابتدا آب آنها گرفته شود، فوراً می‌مردند.

کرم‌های گرد که مجهز به ماشین‌آلات مولکولی برای مقاومت در برابر شرایط قطب شمال هستند، برای زنده ماندن در خواب زمستانی هزاران ساله تکامل یافته‌اند. کرم‌های گرد باستانی ممکن است در صورت فرار از لایه منجمد دائمی بتوانند دوباره زنده شوند. تغییرات قابل توجه در محیط، از جمله نوسانات دما و رادیواکتیویته طبیعی، می‌تواند کرم‌های گرد را از خواب عمیق خود بیدار کند.

آن خنگ (طبق گفته Live Science )

لینک منبع