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科学家团队成功复活在永久冻土中生活2.4万年的轮虫

科学家团队成功复活在永久冻土中生活2.4万年的轮虫

科学家团队成功复活在永久冻土中生活2.4万年的轮虫

科学家团队成功复活在永久冻土中生活2.4万年的轮虫(A rotifer. Credit: Michael Plewka)

(神秘的地球uux.cn报道)据俄罗斯卫星网:来自俄罗斯、美国、德国和捷克的一个科学家团队成功地复活了在永久冻土中生活2.4万年的轮虫。生物学家的研究报告已被发布在《当代生物学》杂志(Current Biology)上。

这种轮虫属于最原始的多细胞动物物种之一,具有令人难以置信的生存能力。它们能够忍受长期和严重的干旱,陷入休眠状态。

科学家们在从雅库特阿拉泽亚河畔3.5米的深处收集到的永久冻土样本中发现了一些有生命力的个体,并将它们带回了实验室。专家称,获得的数据是多细胞生物能够在新陈代谢几乎完全停止的状态下存活数万年的最可靠证据。

如果能成功揭开“生命力”的秘密,那么就可以知道如何在冷冻过程中保护人类或其他哺乳动物的组织免受低温帮助带来的伤害,这将大大推进人体冷冻术的进步。例如,在未来的长途太空飞行中可以用到这些知识。

相关报道:冻结约2.4万年微生物成功“复活”

(神秘的地球uux.cn报道)据科技日报(张佳欣):综合法新社、美国哥伦比亚广播公司6月8日报道,俄罗斯科学家成功复活一种在西伯利亚永久冻土层中已被冻结约2.4万年的名为“蛭形轮虫”的微生物,且该微生物复活后可以蠕动和进行繁殖。相关研究论文发表在7日的《当代生物学》上。

多细胞生物只能通过显微镜观察,但它们能够在干燥、冷冻、饥饿和低氧的环境中生存。俄罗斯普希诺土壤科学物理化学和生物学问题研究所的马拉文说:“我们的报告是迄今为止最有力的证据,证明多细胞动物可以在隐生状态下存活数万年,在这种状态下生物的新陈代谢几乎完全停止。”

研究小组使用钻机从俄罗斯北极的阿拉泽亚河采集岩心样本,然后使用放射性碳测年法确定样本已被冻结了23960年至24485年。这意味着,轮虫可以在西伯利亚永久冻土中坚持至少约2.4万年。而早些时候的证据表明,它们只能存活10年。

马拉文表示,现在,轮虫可以被添加到似乎可以“永生”的生物体名单中了。一旦解冻,这种动物就可以通过单性生殖进行无性繁殖。

研究人员将冷冻和解冻过程重复了几十次后发现,这种动物天生就可通过一定方式保护其细胞和器官在极低的温度下免受冰晶形成的影响。

报道称,这一特征突破了科学家所认为的多细胞生物体可能的生命极限。

轮虫的长度约为半毫米,通常生活在淡水环境中。他们的名字来源于拉丁语中的“持轮者”,这个词缘于它们头部长着的光环形状、看起来像转动的轮子的器官,它们用此来蠕动和进食。

此前,他们之前已经发现了具有类似能力的单细胞微生物。在多细胞生物方面,有报道称,科学家成功“复活”了一种3万岁的线虫以及被冻结数千年的藓类植物。

马拉文补充说:“我们可以用这种生物作为模型来研究这一群体的冷冻存活和干燥存活,并将这一群体与其他顽强的动物如缓步动物、线虫等进行比较。”

研究人员希望通过进一步研究北极冻土样本,为保护包括人类在内的其他动物的细胞、组织和器官带来新见解。

相关报道:蛭形轮虫冰封2.4万年后复活

(神秘的地球uux.cn报道)据新华社微特稿(袁原):一种名为蛭形轮虫的微生物在西伯利亚冻土中冰封2.4万年,被研究人员解冻后复活。

据路透社报道,俄罗斯研究人员在西伯利亚东北部雅库特地区阿拉泽亚河河床采集土壤样本,在其中发现了这种名为蛭形轮虫的微生物。

蛭形轮虫多见于世界各地淡水栖息地,以耐寒著称。先前研究显示,蛭形轮虫在零下20摄氏度的环境中能存活10年。

俄罗斯研究人员用放射性碳同位素测年法测定,含有蛭形轮虫的土壤样本“年龄”大约为2.4万年。这是目前已知蛭形轮虫在冰封状态下能够存活的最长时间。研究报告刊载于最新出版的美国《当代生物学》杂志。

研究人员先前从西伯利亚北部冻土中复活了一种名叫线虫的微型蠕虫,估计已经冰封逾3万年。

相关报道:北极冰封2.4万年蛭形轮虫复活

(神秘的地球uux.cn报道)据参考消息网:美国趣味科学网站6月7日发表题为《北极永久冻土中有2.4万年历史的“僵尸”被复活和克隆》一文。全文摘编如下:

它们反正不怕冰天雪地。

一些在北极永久冻土中冰冻了2.4万年的微型“僵尸”,最近在俄罗斯的一个实验室里被复活并繁殖出了克隆体。

这些顽强的生物名为蛭形轮虫,因嘴周围有一圈轮状的纤毛而得名。轮虫是生活在淡水环境中的多细胞微生物,已存在了大约5000万年。

在这段漫长的岁月里,轮虫掌握了一两个生存技巧。

研究人员此前就曾发现,在零下20摄氏度的低温环境下被冷冻的现代轮虫能在10年后复活。现在,科学家们复活了在更新世(260万年前至1.17万年前)晚期被冻结在古代西伯利亚永久冻土中的轮虫。解冻后,这些古老的轮虫开始通过孤雌生殖方式进行无性繁殖,创造出基因与本体完全相同的克隆体。

古老生命“快照”

永久冻土——冰冻至少两年的土地——能够保存上万年前生命(和死亡)的“快照”。例如,据趣味科学网站此前报道,人们2020年在西伯利亚永久冻土中发现的一具小鸟尸体已有4.6万年的历史,但看上去“好像才死几天”。2020年还是在西伯利亚,一头已木乃伊化的冰冻洞熊被发现,其历史可追溯到大约3.9万年前,其肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛却保存了下来。

在冰层中度过了成千上万年时间后,外观还能保持栩栩如生,这已然令人惊叹。但某些被尘封在古代永久冻土中的动植物设法做到了一些更令人吃惊的事:从冰冻状态中复活。

据趣味科学网站2012年报道,科学家们当年讲述了他们如何用被冰冻在西伯利亚永久冻土中的未成熟果实组织重新培育出3万年前的植物。两年后,研究人员重新培育出了在南极洲已被冰封1500年的南极苔藓。趣味科学网站2018年还曾报道称,科学家在西伯利亚两处古老的永久冻土中发现了一种名为线虫的微型蠕虫并将其复活,其中一处的岩石约有3.2万年的历史,另一处则约有4.2万年的历史。

“隐生”本领高强

现在,科学家复活了更多永久冻土中的冰冻动物“僵尸”。在被复活前,它们处于一种被称为“隐生”的新陈代谢停止状态。

蛭形轮虫能够进入“隐生”状态以熬过严寒和干旱等极端情况。

俄罗斯理化学与土壤学生物问题研究所的研究员斯塔斯·马拉温说,轮虫之所以会进化出“隐生”的本领,是因为它们大多生活在经常结冰或干涸的潮湿栖息地。

马拉温在电子邮件中对趣味科学网站的记者说:“它们暂停新陈代谢并积累像伴侣蛋白这样的化合物,这些化合物可以帮助它们在条件改善时从‘隐生’状态中复苏。”马拉温解释说,轮虫还拥有某些机制,能够修复脱氧核糖核酸损伤和保护自身细胞免受被称为活性氧的有害分子的伤害。

在新研究中,科学家们钻探至西伯利亚阿拉泽亚河河面以下11.5英尺(约合3.5米)处,收集了那里的永久冻土样本。他们利用放射性碳测年法发现,这些冻土约有2.4万年的历史。在将样本解冻后,研究人员发现了处于“隐生”状态的盘网轮属蛭形轮虫。

人类难以效仿

科学家们先是对永久冻土样本进行了分离和分析,以确保它们没有受到现代微生物的污染。马拉温说,为了唤醒这些冰冻的“沉睡者”,“我们把一块永久冻土放入装有合适培养基的培养皿中,然后就静候这些生物从休眠状态中复苏、开始移动并繁殖”。

当然,一旦这些解冻的幸存者开始克隆自己,科学家就无法分辨哪些是古代的,哪些是新生的,因为这些轮虫的基因完全相同。马拉温说,由于轮虫通常只能存活大约两周,所以科学家们收集的数据来自2.4万年前轮虫的克隆体,而非冰河世纪的幸存者本身。

马拉温说,“从永久冻土中分离出来的活体生物可能是低温生物学研究的最佳样本”,它们能够提供宝贵的线索,让人类了解令这些生物得以幸存的机制。他说,随后可以在人体细胞、组织和器官的冷冻保存试验中验证这些机制。

然而,这并不意味着人类能够在不久的将来复制轮虫的深度冷冻睡眠和复苏模式。

马拉温说:“生物越复杂,就越难在冷冻状态下保持存活。对哺乳动物来说,目前这仍是不可能的。”

这一研究结果已于6月7日发表在美国《当代生物学》半月刊网站上。




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