Zaustavili metabolizam na 24.000 godina, pa „oživeli“: Neverovatna otpornost „točkaša“ iz sibirskog leda

Naučnici iz Rusije uspeli su da ožive bdeloidne rotifere – mikroskopske organizme koji su proveli 24.000 godina zamrznuti u večnom ledu Sibira ili permafrostu. Ovi sićušni „točkaši“, nazvani po kružnim ustima okruženim finim dlačicama, poznati su po svojoj neverovatnoj otpornosti i sposobnosti da prežive u ekstremnim uslovima. Istraživanje je sprovedeno u Institutu za fizičkohemijske i biološke probleme u nauci o tlu u Rusiji, a rezultati mogu imati dalekosežne posledice u oblasti kriobiologije, piše Popular mechanics.

Za ovaj eksperiment, ruski naučnici su otputovali u Sibir, gde su uzeli uzorke tla iz permafrosta – sloja zemlje koji ostaje trajno zamrznut. Ovaj specifičan sloj bio je netaknut od kraja pleistocenske epohe, što znači da su organizmi unutar njega proveli desetine hiljada godina u stanju hibernacije.

Preporučujemo

Kako bi proučili rotifere, istraživači su iskopali sloj tla na dubini od 3,5 metara, a starost uzorka potvrđena je radiokarbonskim datiranjem – pokazalo se da je star oko 24.000 godina. Nakon što su uzorci pažljivo odmrznuti u posebnom rastvoru, rotiferi su se, na zaprepašćenje naučnika, odmah vratili u život i počeli da se razmnožavaju.

Ključ preživljavanja ovih sićušnih organizama leži u fenomenu koji se naziva kriptobioza – stanju u kojem organizam gotovo u potpunosti zaustavlja svoje metaboličke procese kako bi preživeo nepovoljne uslove.

- Oni zaustavljaju svoj metabolizam i akumuliraju određene supstance, poput šaperonskih proteina, koji im pomažu da se oporave kada se uslovi poboljšaju - objasnio je Stas Malavin, vodeći autor studije.

Za razliku od životinja koje jednostavno „zaspu“ u nepovoljnim uslovima, organizmi u kriptobiozi prolaze kroz složen proces prilagođavanja, koji im omogućava da prežive i nakon hiljada godina provedenih u ledu. Kada su temperature ponovo postale povoljne, rotiferi su se probudili i nastavili normalan život – uključujući i aseksualnu reprodukciju.

Rotiferi su poznati po tome što se razmnožavaju putem partenogeneze, što znači da se razmnožavaju aseksualno, bez potrebe za mužjacima. Umesto klasičnog razmnožavanja, jednostavno prave genetske kopije samih sebe. Upravo zbog toga, naučnici su ubrzo izgubili trag originalnim jedinkama koje su oživeli, jer su novi rotiferi, nastali iz kloniranja, bili genetski identični prvim jedinkama. Ovo je dodatno otežalo praćenje razlika između starih i novih organizama.

Nakon pažljivog odmrzavanja, rotiferi su nastavili sa svim svojim uobičajenim aktivnostima. Nisu pokazali nikakve znakove oštećenja ili postepenog buđenja – jednostavno su se vratili u život i nastavili tamo gde su stali pre 24.000 godina.

Ovo ih svrstava u red nekoliko poznatih organizama koji su uspešno oživljeni nakon hiljada godina provedenih u ledu. Pre njih, naučnici su uspeli da ožive mahovine, određene vrste korova i sitne crve nematode, koji su takođe preživeli vekove u stanju metaboličke suspenzije.

Proučavanje kriptobioze kod rotifera doprinosi napretku kriobiologije – nauke o životu na ekstremno niskim temperaturama. Ova istraživanja otvaraju mogućnosti za buduće tehnologije očuvanja organizama, ali i potencijalno za kriogeno očuvanje ljudskih ćelija i tkiva.

- Iako ovakva istraživanja mogu doprineti razvoju kriobiologije, još smo daleko od mogućnosti da primenimo iste principe na složenija bića - naglašava Malavin.

U teoriji, tehnologije inspirisane kriptobiozom mogle bi jednog dana da omoguće dugotrajno čuvanje semena biljaka ili čak prilagođavanje biljnih vrsta za preživljavanje u ekstremnim uslovima – što bi moglo biti ključno za buduće misije na Mars.

Otkriće da bdeloidni rotiferi mogu preživeti 24.000 godina u permafrostu i zatim se odmah vratiti u život postavlja nova pitanja o granicama otpornosti živih organizama.

I dok su ljudi još uvek daleko od mogućnosti da primene iste mehanizme na sopstvenu biologiju, proučavanje ovih drevnih mikroorganizama moglo bi imati značajne posledice – od razvoja novih metoda u medicini, preko očuvanja biljnih vrsta, pa sve do potencijalnog života u svemiru.

Za sada, ipak, možemo samo posmatrati kako se mikroskopski crvi neumorno kloniraju – i to je već dovoljno fascinantno.

(Telegraf Nauka / Popular mechanics)