Zadziwiająca hibernacja nicienia z Syberii. Przeżył aż 46 tys. lat

Hibernacja organizmów – od zwierząt do nauki

Już w XVIII wieku hibernacja organizmów zaczęła być rozumiana jako proces fizjologiczny. Badacze analizowali mechanizmy tego zjawiska u ssaków, co zainspirowało dalsze eksperymenty, a nawet próby zastosowania tego mechanizmu u ludzi. Jak dotąd nie udało się tego osiągnąć, ale inne organizmy wykazują niesamowitą zdolność przetrwania. Jednym z takich przypadków jest zadziwiające odkrycie w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie.

Niemiecki zespół pod kierownictwem dr. Philippa Schiffera z Uniwersytetu w Kolonii znalazł tam robaka, który przetrwał zamrożony przez około 46 tysiące lat. Naukowcy chcieli zrozumieć, jakim cudem organizm ten zdołał przeżyć tak długi czas w stanie uśpienia.

Syberia to kraina ogromnych połaci wiecznej zmarzliny – gleby i osadów, które pozostają zamarznięte przez co najmniej dwa kolejne lata. W niektórych miejscach warstwa lodowatej ziemi sięga setek metrów w głąb, a niskie temperatury doskonale konserwują wszystko, co zostaje w niej uwięzione.

Dla ludzi takie warunki są ekstremalne, ale jednocześnie jest to prawdziwy skarbiec dla naukowców. Lodowa kapsuła czasu, w której można odnaleźć szczątki zwierząt, a nawet żywe organizmy sprzed tysięcy lat.

Polecamy: Jak Twój wiek biologiczny wpływa na ryzyko demencji i udaru mózgu

Kryptobioza – biologiczny „tryb pauzy”

Odnaleziony robak należy do grupy zwierząt, które potrafią wprowadzać się w stan kryptobiozy. To niezwykła zdolność pozwalająca organizmom niemal całkowicie zatrzymać swoje funkcje życiowe, aby przetrwać ekstremalne warunki. Można to porównać do naciśnięcia „pauzy” na pilocie – organizm zamiera, czekając na lepsze czasy.

Kiedy warunki znowu stają się sprzyjające – na przykład pojawia się woda – „budzi się do życia”, jakby nic się nie stało. To trochę tak, jakby suszone owoce wrzucone do wody znów odzyskały swoją pierwotną strukturę.

W stanie hibernacji u organizmów niemal nie zachodzą żadne procesy metaboliczne, ale mogą przetrwać warunki, które normalnie byłyby dla nich śmiertelne. Naukowcy od dawna badają kryptobiozę u niesporczaków czy krewetek solankowych. Te niezwykłe zwierzęta potrafią „zamrozić” swoje funkcje życiowe i czekać na moment, gdy otoczenie znów stanie się przyjazne.

Nowy, nieznany gatunek nicienia

Badacze ustalili, że odkryty robak to nowy gatunek nicienia, nazwany Panagrolaimus kolymaensis, który nigdy wcześniej nie został opisany w literaturze naukowej.

Został wyłowiony z głębokości około 40 metrów, gdzie panowało lodowate zimno. To właśnie dzięki tym warunkom udało mu się przetrwać w uśpieniu przez tysiące lat. Gdy trafił do laboratorium, ożył, zaczął normalnie funkcjonować, a nawet wydał na świat potomstwo.

Czy hibernacja organizmu to klucz do długowieczności?

Nicienie zazwyczaj żyją 1-2 miesiące, ale dzięki hibernacji organizmu ten robak wydłużył swój czas życia do absurdalnych 46 tysięcy lat. Teraz eksperci chcą dowiedzieć się, jak to możliwe. Być może jego organizm produkuje specjalne cząsteczki stabilizujące komórki, które chronią go przed uszkodzeniami nawet w ekstremalnych warunkach.

„Nikt nie przypuszczał, że ten proces może trwać tysiące lat – 40 000 lat, a może i dłużej. To po prostu niesamowite, że życie może rozpocząć się na nowo po tak długim czasie” – powiedział dr Schiffer w rozmowie z portalem Earth.com.

Genetyczna tajemnica przetrwania

Aby sprawdzić, co czyni tego robaka tak wyjątkowym, naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie jego genomu.

Okazało się, że ma genetyczne podobieństwa do Caenorhabditis elegans – popularnego nicienia wykorzystywanego w badaniach laboratoryjnych. Oznacza to, że oba gatunki mogą dzielić pewien „zestaw genów przetrwania”, pozwalający im przechodzić w stan kryptobiozy. Podobny mechanizm obserwuje się u niesporczaków, zwanych też „niedźwiedziami wodnymi”.

W 2017 roku NASA odkryła, że te mikroskopijne stworzenia potrafią przetrwać w kosmosie – radzą sobie z ekstremalnym zimnem, promieniowaniem i gwałtownymi wahaniami temperatury. To sprawia, że są jednymi z najbardziej wytrzymałych organizmów na Ziemi.

Polecamy: Pacjent to przede wszystkim człowiek. Medycyna w zdigitalizowanym świecie [wideo]