研究人員復活了自更新世以來保存在冰中的多細胞生物

organismo multicelular

organismo multicelular - O_Solara/Shutterstock.com

俄羅斯科學家解凍了在西伯利亞永久凍土層中發現的微型輪蟲。這種生物體的歷史可以追溯到大約 24,000 年前,在實驗室條件下恢復了生物功能並進行無性繁殖。這項發現強化了多細胞動物在隱生狀態下的抵抗力極限。

該標本來自西伯利亞東北部阿拉澤亞河地區3.5公尺深處採集的樣本。自晚更新世以來,耶多馬地質構造一直保存著富含冰的物質。放射性碳定年法證實其年齡在 23,960 至 24,485 歲之間。

輪蟲屬於一個以極端抵抗力而聞名的群體

蛭形輪蟲是淡水中常見的微觀多細胞動物。它們透過進入隱生狀態(新陳代謝幾乎停止的狀態)來承受脫水、輻射和低溫。

此病例创下了该群体最长生存记录。先前的實驗表明,其抗凍能力可達十年。新发现将这一时期延长至数万年。

  • 蛭形輪蟲僅以孤雌生殖繁殖
  • 標本解凍後形成可行的克隆培養物
  • 宏基因組樣本證實輪蟲基因序列
  • 團隊在冰芯提取過程中避免了污染

受控解凍使活動得以恢復

研究人員在實驗室的嚴格條件下解凍了材料。輪蟲恢復運動進食。不久之後,它開始無性繁殖並產生新的群體。

土壤物理化學和生物問題研究所的 Stas Malavin 領導了這項工作。他強調說,這一結果提供了迄今為止最具體的證據,證明多細胞動物可以長期處於代謝懸浮狀態。該團隊在《當代生物學》雜誌上發表了研究結果。

該過程涉及緩慢冷卻和逐漸解凍。科學家也在實驗室中測試了該生物體對冷凍循環的耐受性。結果顯示,至少 7 天能夠抵抗每分鐘約 1°C 的溫度下降。

多細胞生物 – PRILL/Shutterstock.com

永久凍土為研究古代生命提供了一個窗口

西伯利亞的永久冰蓋保存了數千年的有機物質。氣候變遷加速冰雪融化可能會釋放出類似的生物。專家監測可能的環境影響。

此案例為古代生命形式復興的其他記錄增添了新的內容。俄羅斯先前的研究也曾復活30,000至42,000年前的線蟲。植物和苔蘚由長期保存的種子再生。

對生物技術和天體生物學的影響

在惡劣環境中研究細胞保存和生命的領域對極端冷凍的生存能力很感興趣。研究人員列舉了低溫生物學和極端條件行星研究的潛在應用。

儘管如此,這項研究仍強調,由於細胞結構的脆弱性,更複雜的生物體,例如哺乳動物,面臨更大的限制。冷凍和解凍過程中的損害隨著複雜性的增加而增加。

團隊計劃進行新的測試,以了解抗藥性背後的分子機制。額外的永久凍土樣本可以更多地揭示古代生命的生存能力。

收集和分析細節增強可信度

樣本來自冰楔發育良好的地區。該地區哺乳動物木乃伊的存在支持了快速和持續的保存。萃取技術防止了表面層的污染。

遺傳分析確定了宏基因組中輪蟲典型的肌動蛋白序列。这证实了该生物体的古老起源。建立的克隆培養物在實驗室中仍然活躍。