研究人员复活了自更新世以来保存在冰中的多细胞生物

organismo multicelular

organismo multicelular - O_Solara/Shutterstock.com

俄罗斯科学家解冻了西伯利亚永久冻土层中发现的微型轮虫。这种生物体的历史可以追溯到大约 24,000 年前,在实验室条件下恢复了生物功能并进行无性繁殖。这一发现强化了多细胞动物在隐生状态下的抵抗力极限。

该标本来自西伯利亚东北部阿拉泽亚河地区3.5米深处采集的样本。自晚更新世以来,耶多马地质构造一直保存着富含冰的物质。放射性碳测年证实其年龄在 23,960 至 24,485 岁之间。

轮虫属于一个以极端抵抗力而闻名的群体

蛭形轮虫是淡水中常见的微观多细胞动物。它们通过进入隐生状态(新陈代谢几乎停止的状态)来承受脱水、辐射和低温。

此病例创下了该群体最长生存记录。之前的实验表明,其抗冻能力可达十年。新发现将这一时期延长至数万年。

  • 蛭形轮虫仅通过孤雌生殖繁殖
  • 标本解冻后形成可行的克隆培养物
  • 宏基因组样本证实轮虫基因序列
  • 团队在冰芯提取过程中避免了污染

受控解冻使活动得以恢复

研究人员在实验室的严格条件下解冻了材料。轮虫恢复运动和进食。不久之后,它开始无性繁殖并产生新的群体。

土壤物理化学和生物问题研究所的 Stas Malavin 领导了这项工作。他强调说,这一结果提供了迄今为止最具体的证据,证明多细胞动物可以长期处于代谢悬浮状态。该团队在《当代生物学》杂志上发表了研究结果。

该过程涉及缓慢冷却和逐渐解冻。科学家还在实验室中测试了该生物体对冷冻循环的耐受性。结果显示,至少 7 天能够抵抗每分钟约 1°C 的温度下降。

多细胞生物 – PRILL/Shutterstock.com

永久冻土为研究古代生命提供了窗口

西伯利亚的永久冰盖保存了数千年的有机物质。气候变化加速冰雪融化可能会释放出类似的生物体。专家监测可能的环境影响。

该案例为古代生命形式复兴的其他记录增添了新的内容。俄罗斯此前的研究也曾复活过30,000至42,000年前的线虫。植物和苔藓由长期保存的种子再生。

对生物技术和天体生物学的影响

在恶劣环境中研究细胞保存和生命的领域对极端冷冻的生存能力很感兴趣。研究人员列举了低温生物学和极端条件行星研究中的潜在应用。

尽管如此,这项研究仍然强调,由于细胞结构的脆弱性,更复杂的生物体,例如哺乳动物,面临着更大的限制。冷冻和解冻过程中的损害随着复杂性的增加而增加。

该团队计划进行新的测试,以了解耐药性背后的分子机制。额外的永久冻土样本可以更多地揭示古代生命的生存能力。

收集和分析细节增强可信度

样本来自冰楔发育良好的地区。该地区哺乳动物木乃伊的存在支持了快速和持续的保存。提取技术防止了表面层的污染。

遗传分析确定了宏基因组中轮虫典型的肌动蛋白序列。这证实了该生物体的古老起源。建立的克隆培养物在实验室中仍然活跃。