Воскресение: коловратки выжили замороженными в вечной мерзлоте Сибири более 24 000 лет и теперь вернулись к жизни. Крошечные водные животные известны своей стойкостью к холоду, но тот факт, что они могут замерзать невредимыми в течение тысяч лет, является новостью. Когда образцы древнего льда были разморожены в лаборатории, мелкие водные животные начали есть и размножаться, как ни в чем не бывало, как сообщают исследователи в журнале Current Biology.
Существует целый ряд организмов, которые без повреждений переносят холод и даже замораживание. В частности, к таким условиям приспособлены многие организмы Арктики. Однако пока неясно, как долго организмы могут оставаться замороженными заживо. К числу древнейших «оживших» живых существ относятся мхи, пролежавшие в вечной мерзлоте до 1500 лет, а также бактерии и вирусы, веками сохранявшиеся во льдах. Ведь генетическая молекула ДНК может сохраняться во льду до миллиона лет.
24 000 лет в вечной мерзлоте
Еще один выживший лед был обнаружен Любовью Шмаковой из Лаборатории криологии почв в России и ее коллегами. Они выследили его в керне из вечной мерзлоты реки Алазеи на северо-востоке Сибири. Когда команда разморозила в лаборатории образцы из слоя примерно на 3,50 метра ниже русла реки, в них начали плавать несколько коловраток - микроскопических многоклеточных организмов, которые вращают свою пищу через два реснитчатых колесных органа на голове.
Дальнейший анализ показал, что эти крошечные водные существа не могли попасть в образцы из-за современного загрязнения - они должны были прийти из вечной мерзлоты. Исследовательская группа сообщает, что слой, из которого произошли коловратки, датируется примерно 24 000 лет назад и с тех пор постоянно заморожен. Значит, на этот раз коловратки выжили во льду.
После оттаивания жизнь начинается снова
«Это пока самое убедительное свидетельство того, что даже многоклеточные животные могут выживать в криптобиозе десятки тысяч лет - в состоянии почти полностью остановленного метаболизма», - говорит коллега Шмакова Стас Малавин. После оттаивания коловраток можно было выращивать из вечной мерзлоты и, как это принято у них, воспроизводить партеногенезом - без спаривания с самцом.
Генетический анализ показал, что эти коловратки принадлежали к роду Adineta, группе коловраток, которая до сих пор встречается в самых разных водоемах и климатических зонах. Вид, обнаруженный в вечной мерзлоте, генетически больше всего напоминает вариант вида Adineta vaga, выделенного в Бельгии, но, по словам ученых, представляет собой отдельный вид.
Биохимическая защита от мороза
Уже было известно, что коловратки могут выдерживать сильные морозы до минус 20 градусов, а также в таком состоянии выносливости пережить голод, засуху и недостаток кислорода. Однако ранее было неясно, как долго организмы могут оставаться замороженными без повреждений. Чтобы выяснить, как эти коловратки переносят длительное замораживание, Шмакова и его команда провели различные тесты на замораживание 144 потомков размороженных особей.
Результат: животные-колесо вечной мерзлоты легко пережили несколько циклов медленного замораживания и оттаивания. Хотя это создает потенциально опасные кристаллы льда в тканях, коловратки не пострадали.«Это указывает на то, что этот вид Adineta выработал эффективные механизмы биохимической защиты своих органов и клеток», - объясняют ученые.
Интересно для криосна и криоконсервации
«Смысл нашего открытия в том, что даже многоклеточный организм можно заморозить на тысячи лет, а затем вернуть к жизни - такой криосон - мечта многих писателей-фантастов», - говорит Малавин. «Но, конечно, этот тип живой заморозки тем сложнее, чем сложнее организм. У млекопитающих он еще не добился успеха».
Исследователи теперь надеются получить больше информации об их биохимических механизмах защиты от замерзания путем дальнейшего изучения воскресших коловраток. Полученные таким образом знания могли бы помочь улучшить криоконсервацию клеток, тканей, органов и, возможно, даже целых организмов.