Červ cestujúci v čase? Vedci oživili 46-tisíc rokov starého hlístovca

Text vyšiel pôvodne na webe denníka Washington Post.

Samičku mikroskopického hlístovca, ktorá strávila posledných 46-tisíc rokov hlboko v sibírskom permafroste, oživili v laboratórnej miske a začala sa rozmnožovať.

Sekvenovaním genómu hlístovca vedci odhalili, že ide o nový druh. Opísali ho nedávno v štúdii v časopise PLOS Genetics.

Hlístovce dnes patria medzi najrozšírenejšie organizmy na Zemi. Obývajú pôdu, vodu aj oceánske dno.

„Drvivá väčšina druhov hlístovcov nebola opísaná,“ napísal v e-maile William Crow z floridskej univerzity, ktorý sa na štúdii nepodieľal. Podľa neho by starobylý sibírsky červ mohol byť druhom, ktorý medzitým vyhynul.

„Je však možné, že ide aj o bežne sa vyskytujúceho hlístovca, ktorého ešte nikto neopísal.“

Starobylá nora

Okrem tej ohromujúcej časti, že tento hlístovec „cestoval v čase“, existuje aj praktický dôvod na výskum toho, ako tieto drobné vretenovité tvory prechádzajú do stavu pokoja, aby prežili extrémne podmienky, hovorí Philipp Schiffer, vedúci skupiny na Inštitúte zoológie na kolínskej univerzite a jeden z autorov štúdie.

Takýto výskum môže priblížiť, ako sa živočíchy dokážu na molekulárnej úrovni prispôsobiť zmenám biotopov spôsobeným prudkým nárastom svetových teplôt a zmenami počasia.

„Potrebujeme vedieť, ako sa druhy prispôsobili extrémom pomocou evolúcie, aby sme možno pomohli dnes žijúcim druhom a tiež ľuďom,“ napísal Schiffer v e-maile.

Vedci už dlho vedia, že niektoré mikroskopické živočíchy dokážu pozastaviť vlastný život, aby prežili v drsnom prostredí, a upadnúť do najhlbšieho spánku tak, že spomalia svoj metabolizmus na nemerateľnú úroveň v procese nazývanom kryptobióza.

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Oživili takmer 50-tisíc rokov starý zombie vírus Čítajte 

Už v roku 1936 objavili životaschopného, niekoľko tisíc rokov starého kôrovca, ktorý bol pochovaný v permafroste východne od ruského jazera Bajkal. V roku 2021 vedci oznámili, že vzkriesili starobylé bdeloidky, mikroskopické mnohobunkové živočíchy, po 24-tisíc rokoch v sibírskom permafroste.

Predchádzajúci rekord v oživení hlístovca stanovil antarktický druh, ktorý sa začal opäť vrtieť po niekoľkých desiatkach rokov.

Nový druh hlístovca, nazvaný Panagrolaimus kolymaensis, však tento rekord výrazne prekonáva o desiatky tisíc rokov. Zmrznutá pôda, v ktorej bol usadený, sa nachádzala v starobylej nore nájdenej zhruba štyridsať metrov pod povrchom. Následne vedci pomocou rádiokarbónového datovania určili, že pôda je stará 46-tisíc rokov, plus mínus tisíc rokov.

„Vek, v ktorom sa zachovala, je jednou zo šokujúcich vecí,“ hovorí Gregory Copenhaver, spolueditor časopisu PLOS Genetics a riaditeľ Inštitútu pre konvergentnú vedu na Univerzite Severnej Karolíny v Chapel Hill.

Doba pred 46-tisíc rokmi siaha do predchádzajúcej geologickej epochy, nazývanej pleistocén, a „tento konkrétny organizmus, ktorý našli, bol nažive počas tohto obdobia,“ poznamenal.

Vedci získali 46-tisíc rokov starú pôdu z nory zo sibírskeho permafrostu. (zdroj: Shatilovich et al 2023, PLOS Genetics)

Mechanizmy tolerancie

Recept na oživenie týchto tvorov je pomerne jednoduchý, povedal Schiffer. Výskumníci rozmrazia pôdu a dbajú na to, aby ju príliš rýchlo nezohriali a hlístovce neuvarili. Červy sa potom začnú vrtieť, požierať baktérie v laboratórnej miske a rozmnožovať sa.

Vedci takto získali viac ako sto generácií z tohto jedného hlístovca, ktorý sa rozmnožuje bez partnera procesom nazývaným partenogenéza (samobrezivosť - vznik embrya z vajcovej bunky bez oplodnenia, pozn. red.).

Zaujal ich nielen vek jedinca, ale aj to, ako sa dostáva do stavu úplného pokoja.

Pomocou experimentov zistili, že podobne ako iný mikroskopický hlístovec háďatko obecné, aj nový druh lepšie prežíva zmrznutie a vysušenie, ak je pred hlbokým zmrazením vystavený mierne vysušujúcim podmienkam. Počas tejto predprípravy začnú hlístovce pumpovať cukor nazývaný trehalóza, ktorý môže ochraňovať ich DNA, bunky a proteíny pred degradáciou.

Momentálne sa vedci snažia odhaliť, ktoré proteíny sú pre tento proces nevyhnutné, a to pomocou nástrojov, ktoré dokážu umlčať alebo vyradiť gény, hovorí spoluautor štúdie Teymuras Kurzchalia, emeritný profesor na Inštitúte Maxa Plancka pre molekulárnu bunkovú biológiu a genetiku.

„Ešte stále sa musíme veľa naučiť o mechanizmoch tolerancie voči vysušeniu,“ hovorí Kurzchalia.

Výskumníkov tiež zaujíma, či existuje nejaká hranica, ako dlho môže organizmus prežiť a byť vzkriesený, a čo to znamená pre evolúciu a dokonca aj pre našu predstavu o vyhynutí, keďže živočíchy, ktoré zvyčajne žijú, rozmnožujú sa a umierajú v priebehu niekoľkých týždňov, môžu svoju existenciu natiahnuť na stáročia alebo tisícročia.

Bežná dĺžka života 46-tisíc rokov starého druhu hlístovca je len jeden až dva mesiace.

„Môžeme povedať, že sú živé, pretože sa pohybujú, konzumujú baktérie na kultivačných platniach a rozmnožujú sa,“ povedal Schiffer.