Российские ученые разморозили микроскопическую коловратку, найденную в вечной мерзлоте Сибири. Организм, возраст которого составляет около 24 000 лет, возобновил биологические функции и размножился бесполым путем в лабораторных условиях. Открытие усиливает предел резистентности многоклеточных животных в состоянии криптобиоза.
Образец был взят из пробы, собранной на глубине 3,5 метра в районе реки Алазеи на северо-востоке Сибири. Едомская геологическая формация сохранила богатый льдом материал начиная с позднего плейстоцена. Радиоуглеродное датирование подтвердило, что возраст составляет от 23 960 до 24 485 лет.
Коловушка принадлежит к группе, известной своей чрезвычайной устойчивостью.
Бделлоидные коловратки — микроскопические многоклеточные животные, распространенные в пресной воде. Они противостоят обезвоживанию, радиации и низким температурам, вступая в криптобиоз — состояние, при котором обмен веществ практически прекращается.
Этот случай знаменует собой самый длительный рекорд выживания группы. Предыдущие эксперименты показали морозостойкость до десяти лет. Новая находка расширяет этот период до десятков тысяч лет.
- Бделлоидные коловратки размножаются только партеногенезом.
- После оттаивания у образцов образовались жизнеспособные клональные культуры.
- Образец метагенома подтвердил последовательности гена коловратки
- Команда избежала заражения во время извлечения ледяных кернов
Контролируемое оттаивание позволило возобновить деятельность
Исследователи разморозили материал в строгих условиях в лаборатории. Коловушка возобновила движение и кормление. Вскоре после этого он начал бесполое размножение и создал новые колонии.
Руководил работой Стас Малавин из Института физико-химических и биологических проблем почвы. Он подчеркнул, что результат представляет собой наиболее конкретное доказательство того, что многоклеточные животные выдерживают длительные периоды метаболической суспензии. Команда опубликовала результаты в журнале Current Biology.
Процесс включал медленное охлаждение и постепенное оттаивание. Ученые также проверили в лаборатории толерантность организма к циклам замораживания. Результаты показали устойчивость к перепадам температуры примерно на 1°C в минуту в течение как минимум семи дней.
Вечная мерзлота открывает возможности для изучения древней жизни
Постоянный ледниковый покров Сибири на протяжении тысячелетий сохранял органический материал. Таяние льда, ускоренное изменением климата, может привести к появлению подобных организмов. Эксперты отслеживают возможные последствия для окружающей среды.
Этот случай дополняет другие записи о возрождении древних форм жизни. Нематоды возрастом от 30 000 до 42 000 лет также были реанимированы в ходе предыдущих российских исследований. Растения и мхи регенерировали из семян, сохранявшихся в течение длительного времени.
Последствия для биотехнологии и астробиологии
Способность выдерживать экстремальные заморозки представляет интерес для исследователей, изучающих сохранение клеток и жизнь в агрессивных средах. Исследователи указывают на потенциальное применение в криобиологии и исследованиях планет с экстремальными условиями.
Тем не менее, исследование подтверждает, что более сложные организмы, такие как млекопитающие, сталкиваются с большими ограничениями из-за уязвимости клеточных структур. Повреждения при замораживании и оттаивании растут с увеличением сложности.
Команда планирует новые тесты, чтобы понять молекулярные механизмы устойчивости. Дополнительные образцы вечной мерзлоты могут рассказать больше о жизнеспособности древней жизни.
Детали сбора и анализа повышают доверие
Проба взята из района с хорошо развитыми жилами льда. Присутствие мумий млекопитающих в регионе способствует быстрому и постоянному сохранению. Методы экстракции предотвратили загрязнение поверхностных слоев.
Генетический анализ выявил в метагеноме последовательности актина, типичные для коловраток. Это подтвердило древнее происхождение организма. Установленная клональная культура остается активной в лаборатории.