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科學家解凍復活2.4萬年前西伯利亞凍土層微小生物

發布時間:2021-06-09 09:56 來源:新浪科技

  數萬年以來,一種微小生物一直冰封在西伯利亞永久凍土層,盡管它們一動不動,但卻能神奇地復活!

  目前,當科學家將這些微型多細胞生物解凍后,它們不僅復活,而且還能繁衍生育,這表明存在著一種機制——多細胞生物可以避免細胞在冷凍過程中受損,并在蘇醒時做好繁殖準備。

  俄羅斯土壤科學生物問題和物理化學研究所的土壤冰凍實驗室生物學家斯塔斯·馬拉維說:“我們的研究過程經歷了諸多挑戰,多細胞生物在冰凍期間承受了數萬年的隱生過程,其新陳代謝幾乎完全停止!

  這種神秘生物是一種被稱為輪蟲的微型無脊椎生物,該水棲生物生活在現今世界各物的水域環境,通過這項最新研究,科學家證實輪蟲在冰凍和脫水狀態下具有超強的生存能力。

  之前相關研究和實驗表明,輪蟲可以在一種隱生狀態下存活幾年時間,在該狀態下,身體的所有生物功能都會暫停,也就是假死。但在冰凍狀態下,它們卻可以存活幾十年時間,仿佛生命被按下了暫停鍵。

  古老的北極永久凍土層是能將遠古生物保存數千年時間的“驚人寶庫”,其中包括病毒等微生物,以及部分植物和苔蘚。目前科學家獲得的一個特殊發現是一種多細胞線蟲——輪蟲,它來自3萬多年前的永久凍土層。

  輪蟲的成功復活實驗表明,曾生活在數萬年前的線蟲類生物被復活并非生物僥幸事件,凍土樣本是從西伯利亞北部阿拉澤亞河地下3.5米處采集的,它含有來自更新世晚期的富冰土壤,放射性碳年代測定法證實,該凍土樣本大約有2.4萬年歷史。

  研究人員從該凍土樣本中保存了培養物,其中包含一些生物體,例如許多活體輪蟲,在實驗過程中,輪蟲通過孤雌生殖的方式繁衍后代,這是一種無性克隆,是輪蟲繁殖的唯一方式。

  通過在永久凍土層中尋找遺傳基因物質并將遠古輪蟲與現代物種進行對比分析,證實了輪蟲的確存在于冰凍樣本中,而不是一種污染物質。

之后研究人員隨機選擇了144個恢復菌株,并將它們再次冷凍在零下15攝氏度溫度下,一個星期之后他們將這些復活的遠古輪蟲與未復活遠古輪蟲、現代生活在淡水的輪蟲進行了對比分析,有趣的是,遠古輪蟲似乎并不比現代輪蟲有更強的抗凍能力。

  研究小組分析表明,如果冰凍過程相對緩慢,輪蟲的細胞可以在冰晶形成過程中以最小傷害方式存活下來,使它們得以存活下來,但它們如何在冰凍狀態下存活數萬年仍是一個未解謎團。

  研究小組希望對遠古輪蟲復活進行深入研究,從而確定其神秘的生存機制,他們表示,這可能有助于確定一種保護更復雜生物體細胞的方法。

  馬拉維說:“多細胞生物可以被冰凍和保存數千年時間,然后解凍恢復正常,這是許多科幻小說作家的夢想,也經常出現在一些科幻小說中。人們或許聯想到最多的問題就是人類是否可以冰凍千年,再神奇地復活,客觀來講,生物體越復雜,就越難以冷凍保存,對于哺乳動物而言,目前還不可能實現,更不必說是人類!蹦壳斑@項最新研究報告發表在《當代生物學雜志》上。

編輯:徐菁
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