У Сибіру відродили заморожених круглих червів віком 46 000 років

Росія. Давній вид круглих черв'яків прокинувся після десятків тисяч років сплячки у скам'янілій норі білки з кінця плейстоцену.

Стародавні круглі черви відродилися з вічної мерзлоти в Сибіру. Фото: Times — Стародавні круглі черви відродилися з вічної мерзлоти в Сибіру. Фото: *Times*

Крихітний черв'як прожив 46 000 років у сибірській вічній мерзлоті, що на десятки тисяч років довше, ніж будь-який інший раніше відроджений черв'як. Нещодавно описаний вид, Panagrolaimus kolymaensis , був виявлений згорнутим калачиком у скам'янілій норі білки, витягнутій з вічної мерзлоти поблизу річки Колима на північному сході Арктики у 2002 році. Вчені відродили заморожену нематоду у 2018 році, але її вік та вид невідомі.

Дослідження, опубліковане 27 липня в журналі PLOS Genetics, знаходить відповіді на ці питання. «Виживання в екстремальних умовах протягом тривалого часу – це виклик, який можуть подолати лише деякі організми», – сказала команда дослідників з Росії та Німеччини. «Тут ми демонструємо, що ґрунтова нематода Panagrolaimus kolymaensis перебуває в стані спокою протягом 46 000 років у сибірській вічній мерзлоті».

Такі організми, як нематоди та тихоходки, можуть увійти в стан спокою – метаболічний процес, який називається криптобіозом, – у відповідь на замерзання або повне зневоднення. В обох випадках вони зменшують споживання кисню та вироблення метаболічного тепла до невизначеного рівня.

Нова нематода впала в сплячку в кінці плейстоцену (від 2,6 мільйона до 11 700 років тому), період, що включав останній льодовиковий період. Вічна мерзлота зберігала ці істоти замороженими та не розморожованими з того часу. Це найдовший зареєстрований період сплячки для нематоди. Раніше антарктична нематода на ім'я Plectus murrayi, заморожена у моху, та екземпляр Tylenchus polyhypnus, висушений у гербарії, прожили 25,5 та 39 років відповідно.

Дослідники проаналізували гени P. kolymaensis та порівняли їх з генами круглого черва Caenorhabditis elegans, першого багатоклітинного організму, геном якого було повністю секвеновано. C. elegans забезпечив ідеальну модель для порівняння. Аналіз виявив кілька спільних генів, що беруть участь у зимовій сплячці.

Щоб з'ясувати, як саме нематоди виживали протягом такого тривалого часу, команда взяла свіжу групу P. kolymaensis та C. elegans і висушила їх у лабораторії. Коли черв'яки переходили в зневоднений стан, вони спостерігали сплеск цукру під назвою трегалоза, який може допомогти захистити клітинні мембрани нематод від зневоднення. Потім вони заморозили черв'яків при температурі -80 градусів Цельсія і виявили, що сушіння покращило виживання обох видів. Черв'яки, заморожені при цій температурі без попереднього зневоднення, загинули б миттєво.

Оснащені молекулярними механізмами, щоб витримувати арктичні умови, круглі черви еволюціонували, щоб виживати в сплячці протягом тисяч років. Давні круглі черви можуть бути здатні відродитися, якщо їм вдасться вибратися з вічної мерзлоти. Значні зміни в навколишньому середовищі, включаючи коливання температури та природну радіоактивність, можуть пробудити круглих червів від їхнього глибокого спокою.

Ан Ханг (за даними Live Science )

Посилання на джерело