Prvič so bile ogorčice mirujočih večceličnih organizmov oživele, potem ko so bile tisočletja zakopane v nanosih permafrosta.
V precej zanimivem odkritju, ki ga je naredila ekipa Rusov raziskovalci, Starodavni okrogli črvi (imenovani tudi ogorčice), ki so se strdili v sibirskem permafrostu pred približno 42,000 leti in bili od takrat zamrznjeni, so ponovno oživeli. Obstajali so v poznem pleistocenu - ledeni dobi in so od takrat zamrznjeni. Permafrost je podlaga, ki ostane na ali pod lediščem vode (nič stopinj Celzija) neprekinjeno vsaj dve leti ali več. Takšna permafrost se večinoma nahaja na visokih nadmorskih višinah, kot so regije Arktike in Antarktike in okoli njih. planet. V tej študiji so bili vzorci permafrosta izvrtani iz mrzlih tal v severovzhodni regiji, imenovani Jakutija – najhladnejšem delu Rusije. Dve samici valjastih črvov sta bili oživil iz velikega bloka ledu – ki je vseboval okoli 300 valjastih črvov. Eden od obeh črvov naj bi bil star približno 32,000 let (na podlagi ogljičnega datiranja) in izvira iz vzorca zemlje, vzetega iz veveričjega rova 100 čevljev pod zemljo v permafrostu. Drugega, ki naj bi bil star okoli 47,000 let, so našli vdelanega v ledeniško usedlino le 11 metrov pod površjem blizu reke Alazeya. Sedimenti permafrosta vsebujejo vrsto enoceličnih organizmov – kot jih je več bakterije, zelene alge, kvasovke, amebe, mah – ki v kriptobiozi preživijo več tisoč let. Kriptobioza je definirana kot presnovno stanje, v katerega vstopi organizem, ko se spopada s sovražnimi okoljskimi pogoji, kot so dehidracija, zmrzovanje in pomanjkanje kisika. Ti enocelični organizmi so opazili, da ponovno rastejo po dolgotrajnem naravnem 'krioprezervacija'. Kriokonzervacija je proces, ki lahko ohranja in vzdržuje biološke žive organele, celice in tkiva s hlajenjem pri izjemno nizkih kriogenih temperaturah. Ta postopek ohranja fino notranjo strukturo celic, kar ima za posledico boljše preživetje in vzdrževano funkcionalnost.
Študija, objavljena v Doklady Biološka Znanost prvič pokaže sposobnost večceličnega organizma, kot je črv, da vstopi v stanje kriptobioze in ostane zmrznjen v nanosih permafrosta na Arktiki. Vzorce smo izolirali in shranili v laboratorij pri okoli -20 stopinjah Celzija. Vzorce smo odtalili (ali »odmrznili«) in segreli na približno 20 stopinj Celzija v petrijevki, ki so vsebovale obogateno kulturo, da bi spodbudili rast. Po nekaj tednih sta se dva okrogla črva prebudila iz "najdaljšega spanca" in začela kazati znake življenja, kot je normalno gibanje, in začela celo iskati obrok. To se lahko šteje za možno zaradi nekega "prilagodljivega mehanizma" teh ogorčic. Par črvov lahko imenujemo najstarejši živi organizem na Zemlji, njihova starost je v povprečju 42000 let!
Študija jasno dokazuje sposobnost večceličnih organizmov, da preživijo dolgotrajno kriptobiozo v pogojih naravnega kriokonzerviranja. Še en edinstven dejavnik je, da je bila ta hipoteza prvič dokazana na rekordno dolgem časovnem merilu, saj so vse prejšnje študije pokazale, da bi ogorčice lahko preživele v ekstremnih okoljih, kot so temperature zmrzovanja, vsaj 25 let. Obstaja velika možnost, da bi tudi drugi večcelični organizmi, vključno z ljudmi, morda preživeli kriogeno ohranjanje.
Čeprav je zdaj običajna praksa, da "zamrznemo" svoje jajčece ali na primer seme, da rodimo otroke, tudi če postanemo neplodni. Vendar pa s tem postopkom ni mogoče ohraniti izvornih celic in drugih tkiv, ki so zelo uporabna za izvajanje raziskav. Torej bi bila uspešna krioprezervacija različnih bioloških vzorcev ključnega pomena za vsako prihodnjo klinično uporabo ali preskušanja na ljudeh. Ta tehnologija je bila v zadnjih desetletjih okrepljena z uporabo vrhunskih krioprotektivnih sredstev (ki ščitijo biološko tkivo pred poškodbami zaradi zmrzovanja) in boljšo temperaturo. Boljše razumevanje procesa zamrzovanja in odmrzovanja lahko izboljša naše razumevanje krioprezervacije. Kriogeno zamrzovanje ostaja kontroverzna tema in meji bolj na znanstveno fantastiko. Vsak govor o tem, da bi organizem 'spal' tisoče let in se nato vrnil v življenje, je zmeden in nadrealističen. Če pogledamo to študijo, se zdi, da je to lahko resničen in naraven proces, vsaj za črve. Če se organizem ne poškoduje in se ohrani njihova celovitost v zamrznjenem okolju, je treba omogočiti odmrzovanje. Pred približno dvema desetletjema je ista skupina raziskovalcev potegnila spore in jih vrnila v življenje iz enocelične bakterije, ki so bile zakopane v 250 milijonov let starih kristalih soli, vendar delo še vedno poteka in zahteva več dokazov. Tak prilagodljivi mehanizem, ki ga uporabljajo na primer črvi, je lahko znanstvenega pomena za področja kriomedicine in kriobiologije.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Shatilovich AV et al 2018. Viable Nematodes from the Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Doklady Biological Sciences. 480 (1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
***
