數萬年來,一種微小的生物一直躺在西伯利亞永久凍土的地下,一動不動。
然而,當科學家們把它解凍後,這種微小的多細胞動物不僅復活了,而且還繁殖了!這表明存在一種機制,多細胞動物可以避免細胞在冷凍過程中受損,並在醒來時恢復生命和青春。
主持這項研究的俄羅斯生物學家斯塔斯·馬拉文說:“我們的報告是迄今為止最確鑿的證據,證明多細胞動物可以經受數萬年的隱生物作用,也就是新陳代謝幾乎完全停滯的狀態。”
這種生物是目前已知的一種生物 —— 一種被稱為輪蟲的微型無脊椎動物。這些微小的水生動物生活在世界各地的水體中,它們在冰凍和脫水條件下生存的能力確實令人著迷。
之前的研究和實驗表明,它們可以在一種隱生狀態下存活數年,在這種狀態下,身體的所有生物功能都會暫停,也就是假死。在冰凍狀態下,我們知道它們可以存活十年。
實際上,古老的北極永凍層是一個儲存了數千年的古老生物的驚人寶庫。其中,包括病毒等微生物,以及植物和苔蘚。一個特別的發現是一種多細胞線蟲,它來自3萬多年前的永久凍土。
這次研究的輪蟲是Adineta屬的一種淡水物種,它的恢復表明線蟲的恢復不僅僅是一種野外的僥倖事件。 永久凍土樣本是從西伯利亞北部阿拉澤亞河地下 3.5 米(11.5 英尺)處收集的。 它包含來自晚更新世的富含冰的壤土; 放射性碳測年證實該樣本大約有 24000 年的歷史。
研究人員保留了這個樣本的培養物,其中含有一系列的有機體,包括一些活的輪蟲。在實驗室裡,這些微小的生物透過孤雌生殖的方式繁殖,也就是無性克隆,這是輪蟲繁殖的唯一方式。
透過在永久凍土中尋找遺傳物質,並將古代輪蟲與現代物種進行比較,證實了它們在冷凍樣本中的存在,而不是汙染。
然後,研究小組隨機選擇了 144 名復活菌株,並在 -15 攝氏度的溫度下再次冷凍它們一週。 倖存者被比作當代淡水輪蟲的冷凍和復活成員。 有趣的是,古代輪蟲似乎並沒有比現代輪蟲更耐凍。
該研究小組的分析表明,如果冰凍過程相對緩慢,輪蟲的細胞可以在冰晶形成的過程中以最小的傷害存活下來,使它們得以存活 —— 儘管它們如何能存活數萬年仍然是個謎。
該團隊希望對這一過程進行進一步研究,以確定其機理。研究人員說,這可能有助於確定一種保護更復雜生物體細胞的方法。
生物學家說:“多細胞生物可以被冷凍和儲存數千年,然後恢復生命,這是許多小說作家的夢想。當然,生物體越複雜,就越難冷凍儲存,對哺乳動物來說,目前還不可能。然而,從單細胞生物體到擁有腸道和大腦的生物體,雖然是微小的,但卻是向前邁進了一大步。”