Представьте себе, что вы просыпаетесь после долгого сна и обнаруживаете, что мир кардинально изменился. Вы можете почувствовать растерянность, любопытство или даже страх. А теперь представьте, что ваш сон длился 46 000 лет, и вы не человек, а крошечное червеобразное существо, называемое нематодой. Именно это произошло с древними животными, которые были заморожены в сибирской вечной мерзлоте и недавно возвращены к жизни учеными.
Давайте разберемся, что же это за древние существа. Нематоды - это микроскопические животные, живущие в различных средах, таких как почва, вода, растения и животные. Они способны выживать в экстремальных условиях, таких как высокие или низкие температуры, засухе и при недостатке кислорода. Некоторые нематоды могут впадать в состояние "долгого сна", называемое криптобиозом, при котором у них прекращается обмен веществ и они становятся устойчивыми к повреждениям. Это позволяет им выживать в течение длительного времени, пока окружающие условия не улучшатся.
Ученые давно заинтересовались изучением криобиологии нематод, а именно как они выживают в вечной мерзлоте и просыпаются после тысячелетнего сна. Они собрали образцы замерзшей почвы и осадочных пород из разных мест Сибири, где вечная мерзлота сохраняла древние организмы на протяжении тысяч и даже миллионов лет. Затем они размораживали образцы и искали признаки жизни под микроскопом.
К своему удивлению, они обнаружили, что некоторые нематоды, пролежав в замороженном состоянии десятки тысяч лет, все еще живы и двигаются. В исследовании, опубликованном в 2018 году, они сообщили, что оживили двух нематод из двух разных мест: одну - из беличьей норы возрастом около 32 000 лет, а другую - из ледника возрастом около 42 000 лет. Это были самые древние животные, когда-либо оживленные человеком.
Нематоды были обнаружены в вечной мерзлоте вдоль реки Алазея. Предоставлено: PLoS Genetics.
В другом исследовании, опубликованном 27июля 2023 г., сообщается, что из образца керна, взятого из реки Алазея в Сибири, удалось оживить еще одну нематоду. Возраст этой нематоды оценивается примерно в 46 000 лет, что делает ее новым рекордсменом среди самых долгоживущих животных на Земле.
Как нематодам удалось так долго продержаться в замороженном состоянии? Ученые полагают, что они использовали комбинацию стратегий, таких как выработка белков, препятствующих замерзанию, накопление сахаров и спиртов, восстановление повреждений ДНК и снижение окислительного стресса. Они также предполагают, что вечная мерзлота обеспечивала стабильную защитную среду для нематод, не позволяя им подвергаться воздействию вредных факторов, таких как радиация, вредоносные бактерии или патогены.
Возрождение этих древних нематод имеет важное значение для криобиологии и астробиологии. Оно показывает, что жизнь может сохраняться в замороженном состоянии в течение чрезвычайно длительного времени, что может найти применение для сохранения биологических материалов или органов в медицинских целях. Кроме того, возникает вероятность существования жизни на других планетах или спутниках, имеющих ледяную поверхность или подповерхностные океаны.
Ученые планируют продолжить исследования этих удивительных животных и попытаться понять их физиологию, генетику и эволюцию. Они также надеются найти другие типы организмов, которые могли сохраниться в вечной мерзлоте, например, бактерии, грибы, растения или даже животных с более сложной структурой. Кто знает, какие еще тайны скрываются во льдах?