Ożywiono nicienia sprzed tysięcy lat

Kryptobioza, zwana także stanem życia ukrytego, to wyspecjalizowany mechanizm pozwalający żywym organizmom przetrwać niesprzyjające warunki. Niektóre czynności zostają wtedy przerwane, a metabolizm spowalnia do niemal niewykrywalnego poziomu. Jak pokazuje badanie, którego wyniki zostały opublikowane na łamach czasopisma "PLOS Genetics", niektóre gatunki potrafią spowolnić swoje procesy życiowe na naprawdę długo.

Naukowcy z Rosyjskiej Akademii Nauk po raz pierwszy trafili na ślad wiekowych organizmów w 2018 roku, kiedy to przeprowadzili badania próbki gleby z syberyjskiej wiecznej zmarzliny, głęboko pod powierzchnią Ziemi. Datowanie radiowęglowe wskazało, że w tym miejscu teren nie rozmarzał od czasów ostatniej epoki lodowcowej, czyli od około 45-47 tysięcy lat. Oprócz materii roślinnej i gleby w próbce znajdowały się miniaturowe nicienie w stanie kryptobiozy. Naukowcom udało się wyprowadzić je ze stanu życia ukrytego.

Wyniki rosyjskich naukowców zwróciły uwagę badaczy z Niemiec, którzy zajmowali się badaniem niezwykłych mechanizmów przetrwania nicieni. Przeprowadzili oni analizę genomu odnalezionych zwierząt i odkryli, że jeden z gatunków był poprzednio nieznany nauce. Otrzymał on nazwę Panagrolaimus kolymaensis, na cześć rzeki Kołymy, w okolicach której został odnaleziony.

Na kolejnym etapie badania naukowcy zdecydowali się na porównanie wiekowego organizmu ze współczesnym nicieniem. Do tego celu wybrany został gatunek Caenorhabditis elegans, jeden z najlepiej poznanych bezkręgowców należących do tego typu. Badacze porównali genomy obydwu organizmów oraz poddali je trudnym testom, doprowadzając do częściowego wyschnięcia i zamrożenia.

Jak się okazało, larwy C. elegans, które potrafią przetrwać w ekstremalnie suchych warunkach, posiadały ten sam zestaw genów co ich przedwieczni kuzyni. Gdy obydwa gatunki zostały wysuszone, zaczęły masowo produkować cząsteczki trehalozy - to one prawdopodobnie pomagają im w przetrwaniu ekstremalnych warunków, chociaż naukowcy nie znają jeszcze dokładnego mechanizmu. Nagromadzenie cukru umożliwiło larwom przetrwanie 480 dni w temperaturze -80 stopni Celsjusza.

- Nasze odkrycia są kluczowe dla zrozumienia procesów ewolucyjnych - wyjaśnił Philipp Schiffer z Uniwersytetu w Kolonii, jeden z autorów artykułu. - Badanie adaptacji gatunków do tak ekstremalnych środowisk poprzez analizę ich genomów pomoże nam opracować lepsze strategie ochrony w obliczu globalnego ocieplenia - dodał.