Особый сахар, используемый в пищевой промышленности, возможно, обволакивал кишки нематоды и защищал их на протяжении тысячелетий.
Исследователи из Лаборатории почвенной криологии в России извлекли содержимое ямы из обнажения Дуванный Яр в Сибири, отвесной стены доисторических отложений. Древние грызуны вырыли нору шириной около 10 дюймов во время последнего ледникового периода, и с тех пор низкие температуры превратили ее в вечную мерзлоту, которая никогда не тает.
Ученые отнесли замороженный осадок обратно в лабораторию, начали его оттаивать и были удивлены, увидев, как нематода выползает сама по себе, как будто ничего не произошло. Хотя червь был похож на Caenorhabditis elegans, модельную нематоду, использовавшуюся в бесчисленных экспериментах, исследователи обнаружили важные отличия и объявили древнего червя новым видом: Panagrolaimus kolymaensis.
Другие возрождения древних организмов
Древние животные или бактерии, ожившие спустя тысячелетия, образуют небольшой жанр в научной литературе.
В 1995 году ученые объявили, что они оживили и культивировали бактерии, запертые в янтаре возрастом от 25 до 40 миллионов лет.
А в 2021 году они разморозили и оживили крошечных водных животных, называемых коловратками, которые находились в сибирской вечной мерзлоте около 24 000 лет.
Вопреки всему
Как таким крошечным животным удается процветать, как будто ничего не произошло? P. kolymaensis, полностью женский вид, размножающийся бесполым путем, почувствовал себя как дома в российской лаборатории и размножался не менее чем в 100 поколениях. Специалисты по криологии попытались объяснить, почему червь-основатель этой популяции, ныне мертвый, прошел через испытание 46 000-летней давности в такой прекрасной форме.
Эксперименты показали, что для выживания нематоде сначала нужно было пройти период относительной сухости, “предварительной подготовки”, чтобы подготовиться к экстремальному высыханию и замораживанию. На этом этапе тела нематод затрачивали огромную энергию на выработку антифриза (а также водосберегающего) химического вещества под названием трегалоза, которое при необходимости защищает червя на тысячелетия.
“Это поднимает вопрос о том, существует ли верхний предел продолжительности пребывания особи в криптобиотическом состоянии”, - задаются вопросом исследователи в новой статье. “Длительные сроки могут быть ограничены только резкими изменениями окружающей среды, такими как сильные колебания температуры окружающей среды, естественная радиоактивность или другие абиотические факторы”.
Что такое трегалоза?
Согласно статье 2013 года в Scientific Reports, трегалоза - это особый сахар, который обволакивает белки и предотвращает замерзание воды внутри защитного пузыря. Когда нематоды чувствуют приближение сухой прохлады, они вырабатывают этот сахар со скоростью, в 20 раз превышающей норму.
Трегалоза также защищает клетки от высыхания, и исследователи использовали ее для защиты растений, таких как томаты, от засухи. В природе некоторые растения, в том числе “воскресающие растения” с высокой засухоустойчивостью, производят значительное количество химического вещества.
Люди производят собственную трегалозу и используют ее в пищевой промышленности, где она служит консервантом и препятствует расщеплению белков и углеводов. Исследователи также изучили, могут ли защитные свойства химического вещества использоваться для лечения болезни Альцгеймера и хореи Хантингтона.