Što se dogodilo s crvima starim 42 000 godina, koje su ruski znanstvenici probudili prije 2 godine?

Vijest da su ruski znanstvenici "odmrznuli" drevne obliće iz sibirskog vječno smrznutog tla pojavila se 2018. godine.

U međuvremenu su oblići sve vrijeme bili pod budnim okom znanstvenika. Uostalom, riječ je o revolucinarnom događaju u biologiji. Oblići i neki drugi mikroskopski beskralježnjaci, kao što su kolnjaci i dugoživci, prilično su žilavi. Oni su u stanju dugo vremena provesti u sasušenom ili smrznutom stanju i nakon toga se vratiti u život.

Ipak, rekord koji su ovi crvi držali iznosio je oko trideset do četrdeset godina u anabiozi, podsjeća Anastasija Šatilovič, starija znanstvena suradnica Instituta za fizičko-kemijska i biološka pitanja istraživanja tla Ruske akademije znanosti. Upravo je ona s grupom znanstvenika iz drugih instituta proučavala drevne obliće.

Drevni oblići iz sibirskog vječno smrznutog tla

A. V. Shatilovich, A. V. Tchesunov, T. V. Neretina, I. P. Grabarnik, S. V. Gubin, T. A. Vishnivetskaya, T. C. Onstott & E. M. Rivkina

Čista slučajnost

U početku Šatilovičeva i njezini kolege uopće nisu tražili nekakve obliće u permafrostu. Oni su istraživali grupu protoktista (jednostanični eukariotski organizmi), koji su preživjeli tisuće godina krioprezervacije u ledenim naslagama u Jakutiji. Jednostanični živi objekti koji su u anabiozi proveli tisuće ili čak milijune godina ne predstavljaju nešto neobično i čudno. Dvijetisućite su pronađene spore bakterija koje su 250 milijuna godina provele u kristalima soli da bi ih istraživači potom vratili u život. Ranije su znanstvenici iz centra Puščino uspjeli odnjegovati biljku od otpornih stanica pronađenih u sjemenju koje je više od 30 tisuća godina provelo u permafrostu, međutim, na oživljavanje višestaničnih crva nitko nije smio ni pomisliti.

"Višestanične životinje koje su uspjele preživjeti kriobiozu u geološkoj skali vremena nismo ranije imali. A ovo je jednostavno sretan stjecaj okolnosti, jer smo iz dva uzorka smrznutih stijena uspjeli izolirati žive obliće", rekla je Šatilovič.

Oblići nisu odmah primijećeni. Kada su uzorci smrznutih stijena dostavljeni u laboratorij Puščino, znanstvenici su ih stavili u Petrijevu zdjelicu s hranljivom podlogom i nekoliko dana pratili, očekujući da će pronaći drevne protoktiste. "Crve smo primijetili tek kada su se počeli kretati. Od trenutka odmrzavanja su prošla oko dva tjedna. Oni su, najvjerojatnije, oživjeli još ranije", rekla je ona.

Sumnje da je riječ o suvremenim crvima, koji su u uzorke dospjeli nedavno, odbačene su, a evo i zašto. Kao prvo, oba uzorka u kojima su pronađeni crvi uzeli su neovisno istraživači iz naslaga različitog porijekla u različitim područjima, u blizini sibirskih rijeka Kolime i Alazeje. Kao drugo, jedan od uzoraka je uzet iz bušotine metodom koja podrazumijeva visoku sterilnost.

Rijeka Kolima

Google Maps

Jedna vrsta oblića, Panagrolaimus, pronađena je u uzorcima starim 32 tisuće godina, dok je druga, Plectus, još starija - 42 tisuće godina. Kako se ispostavilo, u oba slučaja je riječ o ženkama.

Rijeka Alazeja, Jakutija

Google Maps

Nakon objavljivanja članka, sa znanstvenicima iz Rusije su u kontakt stupili stručnjaci iz Dresdena i ponudili suradnju. Tako je DNK crva poslan u Njemačku Teymurasu Kurzchaliji i njegovim kolegama iz poznatog Instituta Max Planck za molekularnu staničnu biologiju i genetiku. Oni rade na kompletnom dešifiranju genoma oblića.

Najzanimljivije pitanje

"Jednostanični organizam može preživjeti zahvaljujući svojim adaptivnim svojstvima, recimo, sposobnosti za formiranje različitih faza mirovanja, spora ili cista. Međutim, višestanični organizam je složeniji. Iako je kod oblića također poznata faza mirovanja, 'dauer' ličinka, međutim, tijekom dugotrajne anabioze u stanicama su se mogla dogoditi i akumulirati oštećenja DNK i staničnih membrana i izlučivati toksini, koji bi morali ili uništiti organizam ili biti reparirani (popravljena kemijska oštećenja) tijekom anabioze ili nakon reprodukcije. Ovi crvi su na neki način uspjeli preživjeti", kaže Šatilovičeva, nazivajući ovo "najvećom zagonetkom".

Kompletan genom dat će odgovor na brojna relevantna pitanja. Kako se odvijaju procesi obnavljanja oštećenja? Koje adaptivne mehanizme su koristili drevni crvi? Koje jedinstvene gene oni imaju? Je li se dogodila evolucija tih vrsta za 40 tisuća godina itd.

Na dešifriranje genoma potrošene su gotovo dvije godine, dakle godinu dana po crvu. Kako se pokazalo, jedan od crva je triploidan, ima tri seta kromosoma i repoducira se partenogenezom. Njemački znanstvenici imaju u planu završiti dešifriranje genoma do kraja ove godine.

Smrtonosna opasnost po čovječanstvo?

Potomci ovih oblića nalaze se danas u zbirci Laboratorija kriologije tla u kojoj radi Šatilovičeva. Dio je zamrznut, dio sasušen, a dio živi i reproducira se.

Ona kaže da je mnogi pitaju: "A što ako se zajedno s oblićima odmrznu i opasni mikroorganizmi? Strahujete li da biste mogli odmrznuti nešto strašno? I kako će se to oslobađanje odraziti na ekosustav?"

"Kao posljedica konstantnog otapanja permafrosta organizmi koji su tamo bili konzervirani svake godine dospijevaju u suvremeni ekosustav, to je prirodan proces."

"Mi jednostavno idemo tragom prirode i ne činimo ništa što se već ne događa u prirodnom okruženju", naglasila je Šatilovičeva.