Po prvi put nematode uspavanih višestaničnih organizama oživljene su nakon što su tisućama godina bile zakopane u naslagama permafrosta.
Do vrlo zanimljivog otkrića došao je tim Rusa Istraživači, drevni valjkasti crvi (također zvani nematode) koji su se skrutili u sibirskom permafrostu prije otprilike 42,000 XNUMX godina i od tada bili zamrznuti, ponovno su oživjeli. Postojali su u epohi kasnog pleistocena — ledenom dobu i od tada su zamrznuti. Permafrost je tlo koje neprekidno ostaje na točki smrzavanja vode ili ispod nje (nula stupnjeva Celzijusa) najmanje dvije ili više godina. Takav se permafrost uglavnom nalazi na velikim nadmorskim visinama, poput područja Arktika i Antarktika i oko njih. planeta. U ovoj studiji, uzorci permafrosta izbušeni su iz hladnog tla u sjeveroistočnoj regiji zvanoj Jakutija – najhladnijem dijelu Rusije. Bile su dvije ženke valjkastih crva oživljen iz velikog bloka leda – koji je sadržavao oko 300 valjkastih crva. Smatra se da je jedan od dva crva star oko 32,000 godina (na temelju datiranja ugljikom) i da je došao iz uzorka tla uzetog iz jazbine vjeverica 100 stopa ispod zemlje u permafrostu. Drugi, za koji se vjeruje da je star oko 47,000 godina, pronađen je ugrađen u glacijalnu naslagu samo 11 stopa ispod površine blizu rijeke Alazeya. Sedimenti permafrosta sadrže razne jednostanične organizme – poput nekoliko bakterija, zelene alge, kvasci, amebe, mahovina – koje preživljavaju tisućama godina u kriptobiozi. Kriptobioza se definira kao metaboličko stanje u koje organizam ulazi kada se nosi s neprijateljskim uvjetima okoline kao što su dehidracija, smrzavanje i nedostatak kisika. Uočeno je da ovi jednostanični organizmi ponovno rastu nakon dugotrajnog prirodnog 'krioprezervacija'. Krioprezervacija je proces kojim se mogu očuvati i održavati biološke žive organele, stanice i tkiva hlađenjem na ekstremno niskim kriogenim temperaturama. Ovaj postupak čuva finu unutarnju strukturu stanica što rezultira boljim preživljavanjem i održanom funkcionalnošću.
Studija objavljena u Doklady Biološki Znanosti pokazuje po prvi put sposobnost višestaničnog organizma poput crva da uđe u stanje kriptobioze i ostane zamrznut u naslagama permafrosta na Arktiku. Uzorci su izolirani i pohranjeni u laboratoriju na oko -20 stupnjeva Celzija. Uzorci su odmrznuti (ili “odmrznuti”) i zagrijani na oko 20 stupnjeva Celzija u Petrijevim zdjelicama koje su sadržavale obogaćenu kulturu za poticanje rasta. Nakon nekoliko tjedana, dva okrugla crva probudila su se iz 'najduljeg drijemanja' i počela pokazivati znakove života poput normalnog kretanja, pa su čak počela tražiti i obrok. To se može smatrati mogućim zbog nekog 'prilagodljivog mehanizma' ovih nematoda. Par crva se može nazvati najstarijim živim organizmom na Zemlji, njihova starost je u prosjeku 42000 godina!
Studija jasno pokazuje sposobnost višestaničnih organizama da prežive dugotrajnu kriptobiozu u uvjetima prirodne krioprezervacije. Još jedan jedinstveni čimbenik je da je po prvi put ova hipoteza dokazana na rekordnoj vremenskoj skali budući da su sve prethodne studije pokazale da nematode mogu preživjeti u ekstremnim okruženjima poput niskih temperatura najmanje 25 godina. Postoji velika mogućnost da bi i drugi višestanični organizmi, uključujući ljude, mogli preživjeti i kriogeno očuvanje.
Iako je sada uobičajena praksa 'zamrzavanja' jajnih stanica, na primjer sjemena, rađanje djece čak i kada postane neplodno. Međutim, matične stanice i druga tkiva koja su vrlo korisna za provođenje istraživanja ne mogu se sačuvati ovim procesom. Dakle, uspješna krioprezervacija različitih bioloških uzoraka bila bi ključna za svaku buduću kliničku primjenu ili ispitivanja na ljudima. Ova tehnologija je posljednjih desetljeća ojačana upotrebom vrhunskih krioprotektivnih sredstava (koja štite biološko tkivo od oštećenja smrzavanjem) i boljom temperaturom. Bolje razumijevanje procesa zamrzavanja i odmrzavanja može unaprijediti naše razumijevanje krioprezervacije. Kriogeno zamrzavanje ostaje kontroverzna tema i više graniči sa znanstvenom fantastikom. Svaki razgovor o tome da je organizam 'spavao' tisućama godina, a zatim se vratio u život, zbunjujuće je i nadrealno. Gledajući ovu studiju, čini se da to može biti stvaran i prirodan proces, barem za crve. Ako se ne napravi nikakva fizička šteta na organizmu, a njihov integritet se održava u smrznutom okolišu, tada bi trebalo omogućiti odmrzavanje. Prije otprilike dva desetljeća, ista skupina istraživača izvukla je spore i vratila ih u život iz jednostanične bakterije koje su bile zakopane u kristalima soli starim 250 milijuna godina, međutim, posao je još uvijek u tijeku i zahtijeva više dokaza. Takav adaptivni mehanizam koji koriste crvi, na primjer, može biti od znanstvene važnosti za područja kriomedicine i kriobiologije.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Shatilovich AV et al 2018. Viable nematodes from the Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Doklady Biološke znanosti. 480 (1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
***
