Гости из прошлого: ученые оживили древних червей

Российские ученые оживили древних нематод возрастом 42 тыс. лет, все это время черви провели в вечной мерзлоте в Сибири. Это открытие может способствовать развитию технологий заморозки донорских органов. Однако исследователи обеспокоены — во льдах может дремать неисчислимое количество бактерий, грибков, животных и растений, и неизвестно, чем обернется их пробуждение, если льды растают.

В Сибири нематоды провели 42 тысячи лет вмерзшими в лед, но после разморозки в лаборатории российских ученых ожили. В течение нескольких недель они начали двигаться и есть, поставив рекорд пребывания в замороженном состоянии среди животных.

Российские биологи из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ВШЭ, МГУ и с Беломорской биологической станции МГУ взяли более 300 образцов замерзшей почвы в арктической части Сибири и исследовали их в Москве. В почве им удалось обнаружить двух нематод разных видов. Исследователи поместили их в чашку Петри с питательной средой при температуре около 20°C и оставили на несколько недель.

Спустя некоторое время нематоды начали проявлять признаки жизни.

О необычной находке исследователи рассказали в журнале Doklady Biological Sciences,.

Нематоды одного из видов, Panagrolaimus, оказались в образцах почвы, взятых с глубины в 30 метров в месте, где когда-то, очевидно, была нора, но затем почва осыпалась. Возраст образца составил 32 тыс. лет.

Нематоды второго вида, Plectus, попались в образце с меньшей глубины, всего 3,5 метра. Однако радиоуглеродное датирование показало, что его возраст еще больше — 42 тыс. лет.

То, что нематоды попали в грунт недавно, маловероятно. Во-первых, они не закапываются на такую глубину, тем более в условиях вечной мерзлоты. Во-вторых, на глубине более 1,5 м нет и намека на оттаивание, даже 9000 лет назад, когда в регионе было теплее всего.

«Мы получили первые данные, демонстрирующие способность многоклеточных организмов к длительному криобиозу в вечномерзлых отложениях Арктики», — сообщают исследователи.

Сами по себе находки живых объектов, проведших в анабиозе тысячи лет, для ученых не в новинку — в 2000 году исследователи нашли споры бактерий, которые 250 млн лет провели в кристаллах соли, и вернули их к жизни. Однако чем сложнее устроен организм, тем меньше для него вероятность ожить после такой «консервации».

Нематоды довольно живучи — так, однажды исследователи обнаружили их в засушенных растениях возрастом около 40 лет. Однако это не идет ни в какое сравнение с 40 тыс. лет в вечной мерзлоте.

Впрочем, родственники нематод, тихоходки, отличаются повышенной способностью к выживанию — они могут долгое время проводить в высушенном состоянии и потом возвращаться к жизни. Но и для них существующий рекорд в анабиозе составляет лишь около 30 лет.

«Наши данные демонстрируют способность многоклеточных организмов выдержать долгосрочный криобиоз в условиях естественной криоконсервации», — отмечают ученые.

Если исследователям удастся узнать больше о биохимических механизмах, благодаря которым нематодоам удалось остаться невредимыми, это может дать толчок развитию технологий криоконсервации.

Ученые активно исследуют организмы, способные замерзать и размораживаться без ущерба для здоровья, — например, древесных лягушек. Это может позволить в перспективе долгое время хранить ткани и органы для трансплантации или даже замораживать людей целиком для последующей разморозки спустя необходимое время.

«Очевидно, что у нематод из плейстоцена есть некие адаптивные механизмы, которые могут иметь научную и практическую значимость для ряда областей, таких как криомедицина, криобиология и астробиология», — заключают авторы работы.

Но есть у находки и обратная сторона. Она заставляет задуматься о том, что дремлет в вечной мерзлоте тысячи лет и окажется на свободе, если эти льды растают. Нематоды не представляют серьезной проблемы, но что за бактерии, грибки или животные могут спать во льдах, неизвестно. И как их высвобождение скажется на экосистеме, тоже нельзя предсказать.

Исследователи называют арктическую вечную мерзлоту «уникальным криобанком генетических ресурсов».

«Отложения вечной мерзлоты содержат значительное видовое разнообразие одноклеточных организмов, сохраняющих свою жизнеспособность после десятков и тысяч лет в криобиозе. В вечной мерзлоте ранее были обнаружены аэробные и анаэробные бактерии, цианобактерии, актиномицеты (бактерии, способные формировать мицелий на некоторых стадиях развития), одноклеточные зеленые водоросли, дрожжи, миксомицеты (грибоподобные организмы, имеющие многоядерное тело), голые амебы, гетеротрофные жгутиконосцы, инфузории, споры мха и семена высших растений, способных прорастать после длительной естественной криоконсервации», — пишут они.

Источник