برای اولین بار نماتدهای موجودات چند سلولی خفته پس از دفن شدن در ذخایر منجمد دائمی برای هزاران سال دوباره زنده شدند.
در یک کشف کاملا جالب توسط یک تیم روسی محققان, باستانی کرم های گرد (که نماتد نیز نامیده می شود) که حدود 42,000 سال پیش در یخبندان سیبری جامد شده بودند و از آن زمان یخ زده بودند دوباره زنده شدند. آنها در اواخر دوره پلیستوسن - عصر یخبندان وجود داشتند و از آن زمان تاکنون منجمد شده اند. منجمد دائمی زمینی است که حداقل به مدت دو سال یا بیشتر در نقطه انجماد آب (صفر درجه سانتیگراد) یا زیر آن باقی می ماند. چنین یخ‌های دائمی عمدتاً در ارتفاعات بالا مانند داخل و اطراف مناطق قطب شمال و قطب جنوب واقع شده است. سیاره. در این مطالعه، نمونه‌هایی در منجمد دائمی از زمین سرد در منطقه شمال شرقی به نام یاکوتیا - سردترین بخش روسیه حفاری شدند. دو کرم گرد ماده بودند احیا شد از یک بلوک بزرگ یخی - که حاوی حدود 300 کرم گرد بود. تصور می‌شود یکی از این دو کرم حدود 32,000 سال سن داشته باشد (بر اساس تاریخ‌گذاری کربن) و از نمونه خاک گرفته شده از لانه سنجاب در 100 فوت زیر زمین در منجمد دائمی به دست آمده است. دیگری که تصور می‌شود حدود 47,000 سال قدمت داشته باشد، در یک نهشته یخچالی در 11 فوت زیر سطح در نزدیکی رودخانه آلازیا پیدا شد. رسوبات منجمد دائمی حاوی انواع ارگانیسم های تک سلولی هستند - مانند چندین باکتریجلبک سبز، مخمر، آمیب، خزه - که هزاران سال در کریپتوبیوز زنده می مانند. کریپتوبیوز به عنوان یک حالت متابولیکی تعریف می شود که یک ارگانیسم در هنگام مقابله با شرایط محیطی خصمانه مانند کم آبی، یخ زدگی و کمبود اکسیژن وارد می شود. دیده شده است که این موجودات تک سلولی پس از دراز مدت طبیعی دوباره رشد می کنند.انجماد. انجماد فرآیندی است که می تواند اندامک های زنده بیولوژیکی، سلول ها و بافت ها را با خنک کردن آن ها در دمای بسیار پایین برودتی حفظ و نگهداری کند. این روش ساختار داخلی خوب سلول ها را حفظ می کند و در نتیجه باعث بقای بهتر و حفظ عملکرد می شود.
مطالعه منتشر شده در دوکلادی بیولوژیک علم برای اولین بار، توانایی یک ارگانیسم چند سلولی مانند کرم برای ورود به حالت کریپتوبیوز و منجمد ماندن در رسوبات منجمد دائمی در قطب شمال را نشان می دهد. نمونه ها جداسازی و در آزمایشگاه در دمای 20- درجه سانتیگراد نگهداری شدند. نمونه ها ذوب شدند (یا "یخ زدایی") و تا حدود 20 درجه سانتیگراد در ظروف پتری حاوی کشت غنی شده برای تقویت رشد گرم شدند. پس از چند هفته، دو کرم گرد از "طولانی ترین چرت" خود بیدار شدند و شروع به نشان دادن علائم زندگی مانند حرکت عادی کردند و حتی شروع به جستجوی یک وعده غذایی کردند. این را می توان به دلیل برخی "مکانیسم تطبیقی" توسط این نماتدها ممکن دانست. این جفت کرم را می توان قدیمی ترین موجود زنده روی زمین نامید که سن آنها به طور متوسط 42000 سال است!
این مطالعه به وضوح توانایی موجودات چند سلولی را برای زنده ماندن از کریپتوبیوز طولانی مدت تحت شرایط انجماد طبیعی نشان می دهد. یکی دیگر از عوامل منحصر به فرد این است که برای اولین بار این فرضیه در مقیاس زمانی بی سابقه به اثبات رسیده است زیرا تمام مطالعات قبلی نشان داده اند که نماتدها می توانند در محیط های شدید مانند دمای انجماد حداقل به مدت 25 سال زنده بمانند. این احتمال قوی وجود دارد که سایر موجودات چند سلولی، از جمله انسان، ممکن است از حفظ برودتی نیز جان سالم به در ببرند.
اگر چه در حال حاضر این یک روش معمول است که تخمک ها، یا مثلاً منی منی را منجمد کنند، حتی زمانی که فرد نابارور می شود. با این حال، سلول های بنیادی و سایر بافت هایی که برای انجام تحقیقات بسیار مفید هستند، نمی توانند از طریق این فرآیند حفظ شوند. بنابراین، انجماد موفق نمونه‌های بیولوژیکی مختلف برای هر کاربرد بالینی آینده یا آزمایش‌های انسانی حیاتی است. این فناوری در دهه های گذشته با استفاده از عوامل انجماد برتر (که از بافت بیولوژیکی در برابر آسیب یخ زدگی محافظت می کند) و دمای بهتر تقویت شده است. درک بهتر فرآیند انجماد و ذوب می تواند درک ما را از انجماد افزایش دهد. انجماد برودتی همچنان یک موضوع بحث برانگیز است و بیشتر به داستان های علمی تخیلی محدود می شود. هر گونه صحبت از یک موجود زنده برای هزاران سال "خواب" و سپس بازگشت به زندگی گیج کننده و سورئال است. با نگاهی به این مطالعه، به نظر می رسد که می تواند یک فرآیند واقعی و طبیعی باشد، حداقل برای کرم ها. اگر آسیب فیزیکی به ارگانیسم وارد نشود و یکپارچگی آنها در محیط یخ زده حفظ شود، ذوب شدن باید امکان پذیر باشد. حدود دو دهه پیش، همین گروه از محققان هاگ ها را از یک باکتری تک سلولی که در داخل بلورهای نمک 250 میلیون ساله دفن شده بود بیرون کشیده و به زندگی بازگرداندند، با این حال، کار هنوز ادامه دارد و به شواهد بیشتری نیاز دارد. به عنوان مثال، چنین مکانیسم تطبیقی که توسط کرم‌ها استفاده می‌شود، می‌تواند برای زمینه‌های سرماپزشکی و کرایوبیولوژی اهمیت علمی داشته باشد.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
Shatilovich AV et al 2018. نماتدهای زنده از یخبندان دائمی پلیستوسن پسین در دشت رودخانه کولیما. علوم بیولوژیکی دکلدی. 480 (1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
***
