Стародавній черв’як воскрес після 46 000 років бездиханного існування

Міжнародні зусилля з відродження стародавнього круглого черв’яка, який тисячоліттями був заморожений у сибірській вічній мерзлоті, відкрили форму життя, ще давнішу, ніж колись вважали вчені.

У 2018 році кілька воскреслих нематод з роду Panagrolaimus мали вік близько 32 000 років. Але тепер більш точне радіовуглецеве датування вказує на те, що ці ґрунтові черв’яки залишалися “мертвими” в деяких частинах Сибіру щонайменше з пізнього плейстоцену, близько 46 000 років тому.

Якщо це так, то цей рекорд абсолютно поб’є найдовший з відомих станів крайньої неактивності, що спостерігався серед тварин, – явище, відоме як криптобіоз.

Після того, як замороженого черв’яка оживили в лабораторії і культивували протягом понад 100 поколінь, дослідники на чолі з експертами з Інституту Макса Планка в Німеччині провели аналіз його геному.

Вони стверджують, що ця істота є новим зареєстрованим видом, який вони назвали Panagrolaimus kolymaensis.

На сьогоднішній день вченим відомо дуже мало тварин, здатних перебувати в стані, схожому на лімб, у відповідь на жорсткі умови навколишнього середовища.

Тардигради, нематоди та мікроскопічні водні організми, які називаються коловертки, – це лише деякі з відомих тварин, здатних до криптобіозу. Все, що ми знаємо про цей унікальний стан життя, свідчить про те, що ці тварини цілком можуть залишатися в такому висушеному або висохлому стані “нескінченно довго” – або, принаймні, до тих пір, поки умови не стануть кращими для виживання.

Найдовший зафіксований час, проведений у криптобіозі серед живих черв’яків, становить лише 39 років.

Навіть тардигради повертаються до нормального метаболічного стану лише після 30 років замороженого стану.

Нова королева криптобіозу на десятки тисяч років старша за них.

Загальна морфологія P. Kolymaensis, (Shatilovich et al., PLOS Genetics, 2023/CC-BY 4.0)

Древній черв’як був знайдений у сибірській вічній мерзлоті, приблизно на глибині 40 метрів. Коли дослідники датували рослинний матеріал, знайдений поруч з істотою, вони зупинилися на початковому періоді замерзання десь між 45 839 і 47 769 роками тому.

Це більше, ніж у іншого стародавнього круглого черв’яка з роду Plectus, який також був знайдений замороженим у Сибіру і який був датований приблизно 42 000 років тому у 2018 році.

Обидві нематоди майже вдвічі старші за стародавню коловертку з Сибіру, яку нещодавно відродили після 24 000 років криптобіозу.

Коли дослідники порівняли геноми P. kolymaensis з одним з його живих родичів, Caenorhabditis elegans, вони виявили багато генів, що перетинаються між ґрунтовими черв’яками. Багато спільних генів пов’язані з механізмами, що забезпечують виживання в суворих умовах навколишнього середовища.

Це цікаво, оскільки C. elegans зазвичай зустрічається в помірних регіонах, ховаючись у гниючих фруктах або рослинах.

Автори дослідження кажуть, що їхні результати “вказують на те, що, пристосувавшись до виживання в криптобіотичному стані протягом короткого часу в таких середовищах, як вічна мерзлота, деякі види нематод отримали потенціал для того, щоб окремі черв’яки могли залишатися в цьому стані протягом геологічних часових рамок”.

Тепер команда хоче з’ясувати, яку роль відіграють ці спільні гени в криптобіозі, і чи існує верхня межа того, як довго нематоди можуть залишатися в цьому загадковому стані.

“Ці висновки мають значення для нашого розуміння еволюційних процесів, оскільки час зміни поколінь може тривати від кількох днів до тисячоліть, а тривале виживання окремих особин може призвести до відродження вимерлих ліній”, – пишуть автори статті.

Існує навіть шанс, що розгадка секретів довготривалого криптобіозу може дати вченим кращий спосіб зберігання клітин і тканин протягом тривалих періодів часу.

Дослідження було опубліковано в журналі PLOS Genetics.