冰在西伯利亞永久凍土內 24,000 年,多細胞微生物蛭形輪蟲被叫醒了

作者 | 發布日期 2021 年 06 月 08 日 14:16 | 分類 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


於西伯利亞永久凍土中停止新陳代謝、沉睡將近 24,000 年的微型動物蛭形輪蟲,最近被科學家成功復活,甚至馬上透過單性生殖繁衍出後代。對牠們來說,昨天地表還被一望無際的冰蓋覆蓋,今天醒來地表一片欣欣向榮。

蛭形輪蟲(Bdelloid)是生活在淡水環境非常小的多細胞微生物,需透過顯微鏡才能看到。先前已有研究表明,輪蟲可在零下 20℃ 環境冷凍 10 年再醒過來,但在俄羅斯生物學家 Stas Malavin 團隊領導的新研究,研究人員從西伯利亞永久凍土層找到蛭形輪蟲並解凍,成功使這種微生物復甦,且馬上透過單性生殖(不經受精過程,又稱孤雌生殖)繁衍後代。據放射性碳測年法,研究人員確定從永久凍土回收的蛭形輪蟲在假死狀態活了 24,000 年。

這項發現意義非凡,因為證明多細胞動物也可進入長達數萬年的隱生(cryptobiosis),即幾乎停止新陳代謝的假死狀態。這段期間牠們暫停新陳代謝並積累某些化合物如:分子伴侶,等環境條件改善後,這些化合物可幫助牠們從隱生狀態恢復生機。

隱生或潛生是一種生命狀態,主要為緩步動物用來抵禦不良環境(例如缺氧、低溫、極乾燥)的方法,當緩步動物遇上乾旱時可大幅降低身體水份、身體萎縮、停止新陳代謝,等環境好轉時再復甦。隱生方式主要包括低濕隱生、低溫隱生、缺氧隱生、變滲隱生等。

而蛭形輪蟲很像緩步動物,只不過前者是後者的食物。

雖然蛭形輪蟲的假死狀態並未突破其他生物的紀錄,比如過去發現一種蠕蟲在西伯利亞凍土冰了約 40,000 年重新復活;一種生活在海底的細菌甚至驚人地休眠 1 億年後也被科學家復活,但蛭形輪蟲是迄今為止最複雜的假死生物。

此外 Stas Malavin 指出,蛭形輪蟲還有修復 DNA 損傷、保護細胞免受有害分子活性氧損害的機制,這些機制也可於人體細胞、組織、器官冷凍保存實驗測試,當然這並不代表人類很快就能學會蛭形輪蟲的冷凍深度睡法,生物體越複雜,冷凍保存越困難,至少對哺乳動物來說還是不可能辦到的事。

新研究發表在《當代生物學》(Current Biology)期刊。

(首圖來源:scimex