تمكن باحثون روس من إحياء كائنات مجهرية ظلت مجمدة في التربة الصقيعية في سيبيريا لمدة 24 ألف عام. استعادت الدوارات Bdelloid، وهي حيوانات صغيرة متعددة الخلايا، وظائفها البيولوجية بعد إذابتها في المختبر. يمثل هذا الإنجاز تقدمًا كبيرًا في فهم كيفية بقاء الحياة في الظروف القاسية للتجميد لفترات طويلة.
تم استخلاص المادة المدروسة من عينات التربة التي تم جمعها على عمق 3.5 متر في منطقة نهر ألازيا شمال شرق سيبيريا. وأكدت اختبارات التأريخ بالكربون المشع أن العينات عاشت منذ ما بين 23,960 و24,485 سنة. وكانت التربة الصقيعية السيبيرية، الغنية بالمياه والمواد العضوية، بمثابة مادة حافظة طبيعية مثالية لهذه الكائنات المجهرية.
تقنيات تحديد الموقع واستخراج المادة
واستخرج فريق العلماء عينات من التربة من عمق كبير، مما يضمن عدم تعرض المادة للتلوث من الطبقات العليا. الإحداثيات الجغرافية لموقع التجميع هي خط عرض 69.338889 درجة شمالًا وخط طول 154.996944 درجة شرقًا. تمت عملية الذوبان في ظل ظروف معملية خاضعة لرقابة صارمة.
- عمق الاستخراج: 3.5 متر تحت سطح الأرض.
- قامت تقنيات التنظيف بإزالة الملوثات من الطبقات العليا.
- أكد التحليل الوراثي وجود الدوارات البيضاء من خلال تسلسل الحمض النووي.
- منذ التكوين المتزامن، ظل السطح متجمدًا دون انقطاع.
تم تنفيذ عملية الذوبان بعناية فائقة للحفاظ على سلامة الكائنات الحية. استعادت الدوارات القدرة على الحركة والقدرة على الإنجاب بعد العملية. وفي وقت لاحق، أنتجت هذه الأنواع ذرية من خلال التكاثر اللاجنسي، وهي آلية نموذجية لهذه الفئة من الحيوانات.
Cryptobiosis: مفتاح البقاء القديم
الحالة التي تسمى cryptobiosis تقلل من عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية إلى مستويات غير محسوسة عمليا. يمكن لهذه الحيوانات المجهرية أن تتحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية ونقص الأكسجين والجفاف الشديد. يؤكد الباحثون على أن هذا هو أطول سجل للبقاء على قيد الحياة في داء الكريبتوبيوسيس الذي تم توثيقه على الإطلاق بالنسبة للدوارات اللامعة.
وعلق الباحث الرئيسي ستانيسلاف مارابين على هذا الاكتشاف، مسلطًا الضوء على أن هذه النتيجة تقدم دليلاً ملموسًا على قدرة الكائنات متعددة الخلايا على تحمل فترات طويلة في حالة التعليق. وأظهرت الدراسات السابقة التي أجريت على نفس النوع أنه يمكنه البقاء على قيد الحياة لمدة تصل إلى عشر سنوات عند درجة حرارة -20 درجة مئوية. والآن، تم توسيع هذه الحدود بشكل كبير مع البيانات الجديدة.
الآثار البيئية ومخاطر الاحتباس الحراري
يمثل الذوبان المتسارع للتربة الصقيعية سيناريو مثيرًا للقلق فيما يتعلق بإطلاق الكائنات الحية الدقيقة القديمة. يراقب الخبراء إمكانية عودة مسببات الأمراض إلى الظهور والتأثير على النظم البيئية أو صحة الإنسان. ومع ذلك، في حالة الدوارات المحددة، لا يوجد دليل على وجود خطر مباشر على السلامة البيولوجية.
ويتركز اهتمام العلماء الآن على فهم الآليات البيوكيميائية التي تسمح بهذه المقاومة الشديدة. تعمل الدوارات Bdelloid كنموذج تجريبي لدراسة كيف يمكن للكائنات الحية الأكثر تعقيدًا البقاء على قيد الحياة في بيئات معادية، بما في ذلك الكواكب الأخرى. يساهم البحث أيضًا في مجالات مثل التكنولوجيا الحيوية وبيولوجيا الفضاء.
مساهمات في التكنولوجيا الحيوية وأبحاث الحياة المتطرفة
تفتح النتائج آفاقًا جديدة للحفاظ على المواد البيولوجية وفهم آليات المقاومة الخلوية. تواصل الفرق الدولية تحليل الجينات المرتبطة بداء الكريبتوبيوسيس لرسم خريطة للبروتينات المعنية. تقدم الكائنات الحية الأكثر مرونة من الثدييات أو النباتات نماذج قيمة للأبحاث الأساسية.
ونُشرت الدراسة في المجلة العلمية Current Biology، وعززت نفسها كمساهمة مهمة في المعرفة حول تنشيط الحياة القديمة. تمتد فترة البقاء الموثقة الآن إلى ما هو أبعد من السجلات السابقة، مما يفتح أسئلة رائعة حول الحدود البيولوجية للوجود المتجمد.