Először éledtek újjá a szunnyadó többsejtű szervezetek fonálférgei, miután évezredekig eltemették őket a permafrost lerakódásokban.
Elég érdekes felfedezésben egy orosz csapat tett kutatók, ősi A szibériai permafrosztban mintegy 42,000 XNUMX éve megszilárdult, azóta megfagyott orsóférgek (más néven fonálférgek) újra életre keltek. A késő pleisztocén korszakban – a jégkorszakban – léteztek, és azóta megfagytak. A permafrost olyan talaj, amely legalább két vagy több évig folyamatosan a víz fagypontján (nulla Celsius-fok) vagy az alatt marad. Az ilyen örökfagy többnyire nagy tengerszint feletti magasságban található, például az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszban és környékén. bolygó. Ebben a tanulmányban örökfagyban lévő mintákat fúrtak a hideg talajból az északkeleti Jakutia régióban – Oroszország leghidegebb részén. Két nőstény orsóféreg volt újjáéledt egy nagy jégtömbből – amiben körülbelül 300 orsóféreg volt. A két féreg egyike körülbelül 32,000 100 évesnek tekinthető (a szén-dioxid kormeghatározás alapján), és egy talajmintából származott, amelyet egy mókus odúból vettek, 47,000 méterrel a föld alatt az örök fagyban. A másik, feltehetően körülbelül 11 XNUMX éves, egy gleccser lerakódásba ágyazva találták, mindössze XNUMX láb mélyen a felszín alatt, az Alazeya folyó közelében. A permafrost üledékek sokféle egysejtű organizmust tartalmaznak – mint például számosat baktériumok, zöldalgák, élesztőgombák, amőbák, moha – amelyek több ezer évig élnek túl a kriptobiózisban. A kriptobiózist úgy definiálják, mint egy olyan anyagcsere-állapotot, amelybe egy szervezet belép az ellenséges környezeti feltételekkel, mint például a kiszáradás, a fagyás és az oxigénhiány. Ezekről az egysejtű szervezetekről azt tapasztalták, hogy hosszú távú természetes folyamatok után újra növekednek.mélyhűtés". A krioprezerváció egy olyan eljárás, amely képes megőrizni és fenntartani a biológiailag élő organellumokat, sejteket és szöveteket rendkívül alacsony kriogén hőmérsékleten történő hűtéssel. Ez az eljárás megőrzi a sejtek finom belső szerkezetét, ezáltal jobb túlélést és fenntartott funkcionalitást eredményez.
A tanulmány megjelent Doklady Biológiai Sciences most először mutatja be, hogy egy többsejtű szervezet, például a féreg képes a kriptobiózis állapotába kerülni, és megfagyva marad a sarkvidéki permafrost lerakódásokban. A mintákat izoláltuk és laboratóriumban -20 Celsius fok körüli hőmérsékleten tároltuk. A mintákat felolvasztották (vagy „leolvasztották”), és körülbelül 20 Celsius-fokra melegítették fel dúsított tenyészetet tartalmazó Petri-csészékben a növekedés fokozása érdekében. Néhány hét elteltével két orsóféreg felébredt a „leghosszabb szunyókálásból”, és olyan életjeleket mutatott, mint a normál mozgás, és még étkezést is keresni kezdtek. Ez lehetségesnek tekinthető ezen fonálférgek „adaptív mechanizmusa” miatt. A féregpár a Föld legrégebbi élőlényének nevezhető, életkoruk átlagosan 42000 év!
A tanulmány egyértelműen bizonyítja, hogy a többsejtű szervezetek képesek túlélni a hosszú távú kriptobiózist a természetes mélyhűtés körülményei között. Egy másik egyedülálló tényező, hogy ez a hipotézis első alkalommal igazolódott be rekord hosszúságú időskálán, mivel minden korábbi tanulmány kimutatta, hogy a fonálférgek legalább 25 évig túlélnek szélsőséges környezetben, például fagyos hőmérsékleten. Nagy a valószínűsége annak, hogy más többsejtű élőlények, köztük az ember is túlélhetik a kriogén tartósítást.
Bár ma már bevett gyakorlat, hogy „lefagyasztják” a petesejteket vagy például a spermát, hogy még akkor is szüljenek gyermeket, ha terméketlenné válik. Ezzel az eljárással azonban nem lehet megőrizni az őssejteket és más szöveteket, amelyek nagyon hasznosak a kutatáshoz. Így a különböző biológiai minták sikeres mélyhűtése kritikus fontosságú lenne bármely jövőbeni klinikai alkalmazás vagy humán kísérlet szempontjából. Ezt a technológiát az elmúlt évtizedekben megerősítették kiváló fagyvédő szerek (amelyek megvédik a biológiai szöveteket a fagyás okozta károsodástól) és jobb hőmérséklet alkalmazásával. A fagyasztási és felengedési folyamat jobb megértése elősegítheti a mélyhűtéssel kapcsolatos ismereteinket. A kriogén fagyasztás továbbra is ellentmondásos téma, és inkább a sci-fi felé közelít. Megdöbbentő és szürreális minden olyan beszéd, amely arról szól, hogy egy organizmus évezredekig "alszik", majd újra életre kel. Ezt a tanulmányt nézve úgy tűnik, hogy ez egy valódi és természetesen előforduló folyamat lehet, legalábbis a férgek esetében. Ha a szervezetben nem történik fizikai károsodás, és fagyos környezetben is megmarad az integritásuk, akkor a kiolvasztás lehetséges. Körülbelül két évtizeddel ezelőtt ugyanez a kutatócsoport spórákat húzott ki és keltett újra életre egy egysejtű baktériumból, amely 250 millió éves sókristályok belsejében volt eltemetve, azonban a munka még mindig folyamatban van, és további bizonyítékokra van szükség. A férgek által használt ilyen adaptív mechanizmusok tudományos jelentőséggel bírhatnak a kriomedicina és a kriobiológia területén.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
Shatilovich AV et al 2018. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Doklady Biológiai Tudományok. 480. (1) bekezdése alapján. https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
***
