การฟื้นคืนชีพพยาธิตัวกลมที่ถูกแช่แข็งไว้เป็นเวลา 46,000 ปีในไซบีเรีย

[โฆษณา_1]

รัสเซีย: หนอนตัวกลมสายพันธุ์โบราณตื่นขึ้นหลังจากจำศีลมานานหลายหมื่นปีในโพรงกระรอกที่กลายเป็นฟอสซิลจากยุคไพลสโตซีนตอนปลาย

หนอนตัวกลมโบราณถูกปลุกให้ฟื้นคืนชีพจากชั้นดินเยือกแข็งในไซบีเรีย ภาพ: ไทมส์ — หนอนตัวกลมโบราณถูกปลุกให้ฟื้นคืนชีพจากชั้นดินเยือกแข็งในไซบีเรีย ภาพ: *ไทมส์*

หนอนตัวจิ๋วตัวหนึ่งมีชีวิตรอดอยู่ในชั้นดินเยือกแข็งถาวรในไซบีเรียมานานถึง 46,000 ปี ซึ่งยาวนานกว่าหนอนที่เคยฟื้นคืนชีพมาก่อนหลายหมื่นปี มันเป็นหนอนสายพันธุ์ใหม่ที่เพิ่งได้รับการจำแนกชื่อว่า Panagrolaimus kolymaensis ทีมวิจัยค้นพบมันขดตัวอยู่ในโพรงกระรอกที่กลายเป็นฟอสซิล ซึ่งนำมาจากชั้นดินเยือกแข็งถาวรใกล้แม่น้ำโคลีมาในอาร์กติกตะวันออกเฉียงเหนือเมื่อปี 2545 ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ เคยฟื้นคืนชีพหนอนตัวกลมที่แช่แข็งไว้ได้เมื่อปี 2561 แต่ไม่ทราบอายุและสายพันธุ์ของมัน

งานวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคมในวารสาร PLOS Genetics พบคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ “การอยู่รอดในสภาพแวดล้อมสุดขั้วเป็นเวลานานเป็นความท้าทายที่สิ่งมีชีวิตเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถเอาชนะได้” ทีมวิจัยจากรัสเซียและเยอรมนีกล่าว “ในที่นี้ เราแสดงให้เห็นว่าหนอนตัวกลมที่อาศัยอยู่ในดินชื่อ Panagrolaimus kolymaensis จำศีลเป็นเวลา 46,000 ปีภายใต้ชั้นดินเยือกแข็งถาวรในไซบีเรีย”

สิ่งมีชีวิต เช่น ไส้เดือนฝอยและทาร์ดิเกรด สามารถเข้าสู่สภาวะพักตัว ซึ่งเป็นกระบวนการทางเมตาบอลิซึมที่เรียกว่า "คริปโทไบโอซิส" เพื่อรับมือกับการแช่แข็งหรือการขาดน้ำอย่างสมบูรณ์ ในทั้งสองกรณี พวกมันจะลดการใช้ออกซิเจนและการผลิตความร้อนจากกระบวนการเมตาบอลิซึมลงจนถึงระดับที่ตรวจจับไม่ได้

หนอนตัวกลมสายพันธุ์ใหม่ที่เพิ่งค้นพบนี้จำศีลในช่วงปลายยุคไพลสโตซีน (ตั้งแต่ 2.6 ล้านปีถึง 11,700 ปีที่แล้ว) ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ครอบคลุมยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย ชั้นดินเยือกแข็งถาวรได้ช่วยป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตนี้ละลายตั้งแต่นั้นมา นี่เป็นช่วงเวลาจำศีลที่ยาวนานที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในหนอนตัวกลม ก่อนหน้านี้ หนอนตัวกลมจากแอนตาร์กติกาชื่อ Plectus murrayi เคยถูกแช่แข็งในมอส และตัวอย่างของ Tylenchus polyhypnus ที่แห้งในห้องเก็บตัวอย่างพืชมีอายุการจำศีล 25.5 และ 39 ปี ตามลำดับ

นักวิจัยได้วิเคราะห์ยีนของ P. kolymaensis และเปรียบเทียบกับหนอนตัวกลม Caenorhabditis elegans ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ชนิดแรกที่มีการถอดรหัสจีโนมทั้งหมด C. elegans เป็นแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบสำหรับการเปรียบเทียบ การวิเคราะห์เผยให้เห็นยีนร่วมกันหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการจำศีล

เพื่อทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าหนอนตัวกลมสามารถอยู่รอดได้นานเช่นนั้นได้อย่างไร ทีมวิจัยได้นำหนอนตัวกลมสายพันธุ์ P. kolymaensis และ C. elegans ชุดใหม่มาอบแห้งในห้องปฏิบัติการ เมื่อหนอนเข้าสู่สภาวะขาดน้ำ พวกเขาพบว่าปริมาณน้ำตาลเทรฮาโลสเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งอาจช่วยปกป้องเยื่อหุ้มเซลล์ของหนอนตัวกลมจากการขาดน้ำ จากนั้นพวกเขานำหนอนไปแช่แข็งที่อุณหภูมิ -80 องศาเซลเซียส และพบว่าการขาดน้ำช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของทั้งสองสายพันธุ์ หนอนที่ถูกแช่แข็งที่อุณหภูมินี้โดยไม่ผ่านการอบแห้งมาก่อนจะตายทันที

ด้วยกลไกทางโมเลกุลที่ช่วยให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมในแถบอาร์กติก หนอนตัวกลมจึงวิวัฒนาการให้สามารถอยู่รอดในภาวะจำศีลได้นานหลายพันปี หนอนตัวกลมสายพันธุ์โบราณเหล่านี้สามารถฟื้นคืนชีพได้หากพวกมันหลุดพ้นจากชั้นดินเยือกแข็ง การเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ รวมถึงความผันผวนของอุณหภูมิและกิจกรรมการแผ่รังสีตามธรรมชาติ อาจปลุกหนอนตัวกลมให้ตื่นจากภาวะจำศีลอันยาวนานได้

อันคัง (อ้างอิงจาก Live Science )

[โฆษณา_2]
ลิงก์แหล่งที่มา