这种古老的生物被带出冰面后就开始进食甚至繁殖。
经过24000年的冰冻后,一只孤独的轮虫从冬眠中苏醒过来。科学家们希望通过对这种多细胞动物的进一步研究,可以找到更好的方法来低温保存人类的细胞、组织和器官。
轮虫是一种类似蠕虫的水生动物,喜欢淡水环境和潮湿的土壤。这种生物凭借其极端的生存技能而闻名,因为它们能够经受脱水、低温、饥饿和低氧。通过复活在西伯利亚永久冻土层中发现的一种2.4万年前的轮虫,科学家们证明了这些生物比之前认为的还要顽强。这项新发现近日发表在《当代生物学》杂志上。
该研究的合著者Stas Malavin在一份新闻稿中说:“我们的报告是迄今为止最强有力的证据,证明多细胞动物可以在隐生状态下存活数万年,新陈代谢几乎完全停滞。”Malavin是俄罗斯普希奇诺土壤科学理化和生物学问题研究所土壤冷冻实验室的生物学家。
“对于微生物来说,这是一个令人印象深刻的壮举,但可能还不是最高记录。早在2018年,俄罗斯科学家就声称,他们从至少3.2万年前的永冻土中复活了线虫。之前的轮虫恢复记录在6年到10年之间,包括在南极土壤和冰川上发现的标本。缓步动物的记录是30年,但从它们的记录来看,我怀疑它们能承受更长的冰冻冬眠时间。”
这项新发现要归功于俄罗斯土壤低温生物学实验室,该实验室使用钻机从西伯利亚永久冻土中挖掘样本。这只复活的轮虫是在西伯利亚东北部的阿拉泽亚河附近11.5英尺(3.5米)深的地方被发现的。研究小组使用了特殊的提取方法,以防止污染邻近的岩层,同时也排除了来自上面岩层的自然渗漏。保存着轮虫标本的晚更新世地层,经放射性碳测定,距今约24000年,大约比最近一次冰河时代末期早12500年。
回到实验室,科学家们设法使轮虫复活,甚至从同一个个体上产生了几个次级轮虫培养物(轮虫无性繁殖的过程被称为孤雌生殖)。据报道,该轮虫的复活“构成了报道中在冰冻状态下存活时间最长的案例”。通过遗传分析,与来自比利时的活体标本相比,它的状态相当不错。
为了更多地了解轮虫以及它们是如何做到这一点的,研究小组随机选择了144个不相关的轮虫标本,并将它们冷冻在5华氏度(零下15摄氏度)下一周。正如科学家们在论文中所写的那样,这个实验虽然范围有限,但表明了古代阿迪内塔物种“并没有比当代物种具有明显的耐冻性”。
Malavin说:“多细胞生物可以被冷冻和储存数千年,然后恢复生命——这是许多科幻小说作家的梦想。”“生物体越复杂,就越难冷冻保存,对哺乳动物来说,目前还不可能。”然而,从单细胞生物体到拥有肠道和大脑的生物体,虽然是微小的,但却是向前迈进了一大步。”
不知何故,古代阿迪内塔物种轮虫能够对抗冰晶的形成——冰晶是冰冻保存过程的死敌。冰晶就像小刀,它们破坏细胞和器官的完整性。根据这篇论文,轮虫可能具有某种“在低温下生存所必需的器官和细胞保护的生化机制”。更好地理解这种轮虫防御机制,将有助于改进低温保存技术,在低温下储存细胞、器官和组织。
更有可能的是,这些发现甚至可能推动人体冷冻这一新兴领域的发展,即在液氮温度下保存已故的人类。这些被冻住的人复活的可能性虽然不大,但这些恢复能力强的轮虫至少给了我们希望。
(独家编译:科幻世界)
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