Oamenii de știință au readus la viață niște „animale” înghețate pentru 24 de mii de ani

Acum 24 de mii de ani, un grup de animale microscopice numite rotifere bdeloide a înghețat în stratul de gheață siberian și a intrat în biostază. Acum, oamenii de știință au descoperit că vechile rotifere nu doar că pot fi reînviate, ci pot face și pui.

Incredibila descoperire constituie cel mai lung caz de supraviețuire a rotiferelor în stare de îngheț și „e de mare interes nu doar pentru domeniul biologiei, ci și pentru cel al criobiologiei și biotehnologiei”, conform unui studiu publicat pe 7 iunie în Current Biology.

Rotiferele sunt organisme minuscule de apă dulce care se găsesc peste tot în lume. Oamenii de știință cunoșteau deja capacitatea lor de a supraviețui în gheață timp de un deceniu, dar cercetătorii de la laboratorul Soil Cryology din cadrul Institutului de Științe Fizico-Chimice și Probleme Biologice ale Solului din Rusia a vrut să testeze limitele rezistenței lor și a colectat bucăți de gheață dintr-o zonă de lângă râul Alazeia din nord-estul Siberiei.

„Bucățile au fost extrase dintr-o zonă situată la cincizeci de metri de malul râului”, a zis într-un e-mail Stas Malavin, un cercetător de la laboratorul Soil Cryology și coautor al studiului. „Adâncimea de la care au fost extrase a fost mult deasupra nivelului râului, pentru că aceste sedimente antice, numite yedoma, sunt niște formațiuni prin care râul și-a săpat drum.”

Într-un studiu anterior, Malavin și colegii lui au demonstrat că nematodele, un tip de viermi rezistenți, au putut fi readuși la viață după ce au petrecut treizeci de mii de ani în gheață, așa că știau deja foarte bine că extremofilele puteau rezista în stratul de gheață timp de zeci de mii de ani. 

„Rotiferele bdeloide sunt cunoscute pentru abilitatea lor de a intra în criptobioză ca reacție la diverse evenimente adverse cum ar fi uscarea sau înghețarea mediului (sau inaniția și conținutul scăzut de oxigen)”, a zis Malavin. „De fapt, alături de tardigrade (sau „urșii de apă”), sunt printre cele mai dure animale de pe planetă. Având în vedere descoperirile anterioare despre nematode, ne așteptam să găsim în mostre și rotifere.”

Echipa a folosit datarea cu radiocarbon și informațiile despre profunzimea stratului de sol ca să estimeze că microorganismele au înghețat în urmă cu 24 de mii de ani, într-o eră în care Siberia era populată cu mamuți. Conform studiului, microbii nu se pot mișca vertical prin gheață sau teren dur, ceea ce înseamnă că aceste organisme străvechi au aceeași vârstă ca stratul de gheață în care au fost găsite.

În mostre s-au găsit zeci de rotifere; o analiză a secvențelor lor genetice a dezvăluit că aparțineau genului Adineta. Când animalele au fost aduse la o temperatură mai caldă, multe dintre ele au devenit active, ba chiar s-au și reprodus asexual prin partogeneză. Astfel a prins viață o nouă generație de organisme ai căror părinți sunt cu 24 de mii de ani mai în vârstă decât ele.

E clar că rotiferele au suferit niște modificări de adaptare care le-au permis să reziste în condiții extreme timp de zeci de mii de ani. Dar aceste super puteri biologice nu sunt înțelese foarte bine, iar Malavin și colegii lui au de gând să continue investigația cu mai multe analize ale rotiferelor.

„Vom studia mecanismele implicate în criptobioza acestei ramuri”, a zis Malavin. „Iar acum suntem nerăbdători să aducem la viață un tardigrad – sau măcar să dovedim că nu e posibil – și să dezvoltăm o tehnică de filmare a organismelor adormite care revin la viață.”

Dezvăluirea misterelor criptobiozei la aceste creaturi rezistente ne vor furniza informații despre abilitățile lor incredibile, dar această cercetare are implicații și dincolo de lumea microbilor. În science fiction, crioconservarea le permite personajelor să își extindă viața ca să poată călători în timp prin univers. Deși aceste viziuni sunt deocamdată departe de realitate, Malavin spune că munca echipei lui cu microbii înghețați reprezintă o oportunitate excepțională pentru investigarea criogeniei în context uman.

„Următorul pas al cercetării va fi investigarea mecanismelor fiziologice/biochimie care le permit acestor organisme să supraviețuiască prin criptobioză, mai ales pe termen atât de lung”, a zis el. „Aceste mecanisme pot fi aplicate pentru crioconservarea celulelor, țesuturilor și organelor umane, cât și ale organismelor în timpul călătoriilor interplanetare.”

„E un domeniu de cercetare în curs de dezvoltare. Cunoaștem multe informații, dar mai avem multe de investigat”, a concluzionat Malavin și a notat că „organismele înghețate reprezintă un experiment natural pe care nu-l putem reproduce din cauza duratei sale. De aceea, organismele readuse la viață din stratul de gheață reprezintă cele mai bune modele pentru cercetarea criogenică.”