For første gang blev slumrende flercellede organismers nematoder genoplivet efter at have været begravet i permafrostaflejringer i tusinder af år.
I en ganske interessant opdagelse lavet af et hold russiske forskere, gammel rundorme (også kaldet nematoder), som var størknet i sibirisk permafrost for omkring 42,000 år siden og blev frosset siden da, er kommet til live igen. De eksisterede i sen Pleistocæn epoke - istid og har været frosset siden da. Permafrost er en jord, som forbliver ved eller under frysepunktet for vand (nul grader Celsius) kontinuerligt i mindst to eller flere år. Sådan permafrost er for det meste placeret i store højder som i og omkring de arktiske og antarktiske områder i planet. I denne undersøgelse blev prøver i permafrost boret fra den kolde jord i den nordøstlige region kaldet Yakutia - den koldeste del af Rusland. To hunlige rundorme var genoplivet fra en stor isblok – som indeholdt omkring 300 rundorme. En af de to orme menes at være omkring 32,000 år gammel (baseret på kulstofdatering) og kom fra en jordprøve taget fra en egerngrav 100 fod under jorden i permafrosten. Den anden, der menes at være omkring 47,000 år gammel, blev fundet indlejret i en gletsjeraflejring kun 11 fod under overfladen nær Alazeya-floden. Permafrostsedimenter indeholder en række encellede organismer - ligesom flere bakterier, grønalger, gær, amøber, mos – som overlever i tusinder af år i kryptobiose. Kryptobiose er defineret som en metabolisk tilstand, som en organisme kommer ind i, når den håndterer fjendtlige miljøforhold såsom dehydrering, frysning og mangel på ilt. Disse encellede organismer er blevet set at vokse igen efter langvarig naturlig 'kryokonservering'. Kryokonservering er en proces, som kan bevare og vedligeholde biologiske levende organeller, celler og væv ved at afkøle dem ved ekstremt lave kryogene temperaturer. Denne procedure bevarer den fine indre struktur af celler, hvilket resulterer i bedre overlevelse og opretholdt funktionalitet.
Undersøgelsen offentliggjort i Doklady Biologisk Sciences viser for allerførste gang evnen hos en flercellet organisme som orm til at gå ind i en tilstand af kryptobiose og forblive frosset i permafrostaflejringer i Arktis. Prøverne blev isoleret og opbevaret i laboratoriet ved omkring -20 grader Celsius. Prøverne blev optøet (eller "optøet") og varmet op til omkring 20 grader Celsius i petriskåle indeholdende beriget kultur for at øge væksten. Efter flere uger vågnede to rundorme fra deres 'længste lur' og begyndte at vise tegn på liv som normal bevægelse og begyndte endda at lede efter et måltid. Dette kan anses for muligt på grund af en eller anden "adaptiv mekanisme" af disse nematoder. Parret af orme kan kaldes den ældste levende organisme på Jorden, deres alder er i gennemsnit 42000 år!
Undersøgelsen demonstrerer klart multicellulære organismers evne til at overleve langsigtet kryptobiose under betingelser med naturlig kryokonservering. En anden unik faktor er, at denne hypotese for første gang er blevet bevist på en rekordlængde tidsskala, da alle tidligere undersøgelser har vist, at nematoder kunne overleve i ekstreme miljøer som frostgrader i mindst 25 år. Der er en stærk mulighed for, at andre flercellede organismer, inklusive mennesker, måske også kan overleve kryogen konservering.
Selvom det nu er en almindelig praksis at 'fryse' sine æg, eller sæd for eksempel, for at føde børn, selv når man bliver infertil. Stamceller og andre væv, som er meget nyttige til at udføre forskning, kan dog ikke bevares gennem denne proces. Så vellykket kryokonservering af forskellige biologiske prøver ville være afgørende for enhver fremtidig klinisk anvendelse eller menneskelige forsøg. Denne teknologi er blevet styrket i de seneste årtier med brug af overlegne kryobeskyttende midler (som beskytter biologisk væv mod skader ved frysning) og bedre temperatur. Bedre forståelse af fryse- og optøningsprocesser kan fremme vores forståelse af kryokonservering. Kryogen frysning forbliver et kontroversielt emne og grænser mere til science fiction. Enhver snak om, at en organisme har 'sovet' i tusinder af år og derefter kommer tilbage til livet, er forvirrende og surrealistisk. Ser man på denne undersøgelse, ser det ud til, at det kan være en reel og naturligt forekommende proces, i det mindste for orme. Hvis der ikke sker fysisk skade på organismen, og dens integritet bevares i frosne omgivelser, bør optøning være mulig. For omkring to årtier siden havde den samme gruppe forskere trukket sporer og bragt dem tilbage til live fra en encellet bakterie, som blev begravet inde i 250 millioner år gamle saltkrystaller, men arbejdet er stadig i gang og kræver mere bevis. En sådan adaptiv mekanisme, som f.eks. bruges af orme, kan være af videnskabelig betydning for områder inden for kryomedicin og kryobiologi.
***
Kilde (r)
Shatilovich AV et al 2018. Levedygtige Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Doklady Biologiske Videnskaber. 480 (1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
***
