دانشمندان کرم ۴۶ هزار ساله منجمد در خاک سیبری را به زندگی بازگرداندند

در سال ۲۰۱۸ دانشمندان اعلام کردند دو نوع نماتد یا کرم لوله‌ای میکروسکوپی موجود در خاک منجمد سیبری را کشف و بازیابی کرده‌اند و عمر احتمالی آن‌ها را ۴۲ هزار سال تخمین زدند. اکنون این کرم‌ها بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و مشخص شده که یکی از آن‌ها گونه‌ای جدید با نام Panagrolaimus kolymaensis است.

به‌ گزارش ساینتیفیک آمریکن، پژوهش جدید که ۲۷ ژوئیه در مجله پلاس ژنتیکس منتشر شد، همچنین مکانیسم بقای کرم سیبری را با یکی دیگر از گونه‌های نماتد به نام کرم الگانس که ارگانیسم مدل مورد استفاده در آزمایشگاه‌های سراسر جهان است، مقایسه می‌کند. پژوهشگران براساس تاریخ‌گذاری‌شان از مواد گیاهی یافت‌شده درون نماتدها، ادعا می‌کنند کرم‌های P. kolymaensis درواقع ۴۶ هزار سال قدمت دارند.

اگر کرم‌ها واقعاً به اندازه‌ای که مطالعه نشان می‌دهد، قدیمی باشند، می‌توانند چشمگیر‌ترین نمونه‌ها از پدیده‌ای باشند که دانشمندان آن را نهان‌زیوی (کریپتوبایوسیس) می‌نامند. نهان‌زیوی به‌معنای توانایی موجود زنده برای توقف متابولیسم خود در شرایط نامساعد است.

تا به امروز دانشمندان تعداد بسیار کمی از جانوران را شناخته‌اند که بتوانند در پاسخ به شرایط محیطی سخت، خود را در حالت نهان‌زیوی قرار دهند. تاردیگریدها، نماتدها و موجودات آبزی میکروسکوپی به نام روتیفرها، تنها جاندارانی هستند که وارد حالت نهان‌زیوی می‌شوند. این جانداران می‌توانند دست‌کم تا وقتی شرایط برای بقا بهتر نشده باشد، به‌طور نامحدود در این حالت به‌صورت خشک‌شده بمانند.

بااین‌حال طولانی‌ترین زمان ثبت‌شده برای حفظ حالت نهان‌زیوی در بین کرم‌های زنده فقط ۳۹ سال است. حتی تاردیگریدها فقط پس از ۳۰ سال انجماد دوباره وارد حالت متابولیک طبیعی خود شده‌اند. اگر تاریخ‌گذاری پژوهشگران صحیح باشد، ملکه‌ی جدید نهان‌زیوی ده‌ها هزار سال از تمام آن جانداران پیرتر است.

برخی از دانشمندان درمورد یافته‌ها تردید دارند و ادعا می‌کنند که تجزیه‌و‌تحلیل مقاله قدمت کرم‌ها را ثابت نمی‌کند، بلکه فقط قدمت مواد گیاهی را اثبات می‌کند که نزدیک آن‌ها پیدا شده است. بایرون آدامز، زیست‌شناس در دانشگاه بریگم یانگ می‌گوید نویسندگان نشان نداده‌اند که جانداران بازیابی‌شده صرفاً آلودگی‌های سطحی نیستند. یکی از راه‌های تأیید سن، نمونه‌برداری از خاک منطقه و تأیید این مسئله است که نماتدهای موجود در آن از گونه‌هایی که از خاک منجمد احیا شده‌اند، متفاوت هستند.

تیراموس کورچالیا یکی از نویسندگان مقاله که در فرایند جمع‌آوری اولیه نمونه‌ها شرکت نداشت، می‌گوید به روش‌هایی که دانشمندان برای پرهیز از آلودگی مدرن استفاده کرده‌اند، اعتماد دارد.

نویسندگان همچنین موفق شدند با استفاده از سرنخ‌های محیطی خاص، نماتدها را وارد حالت خفته کریپتوبایوسیس کنند یا از این حالت دربیاورند. البته گفته می‌شود که مکانیسم انجمادی که پژوهشگران آزمایش کرده‌اند، واقع‌بینانه نیست، زیرا شامل خشک‌کردن نماتدها قبل از انجماد ناگهانی آن‌ها می‌شود. در طبیعت، دما در حضور آب به تدریج کم می‌شود. این شرایط به سختی در طبیعت رخ می‌دهد.

مقاله جدید همچنین آنالیزهایی ژنتیکی دارد که دراین‌ مورد چالش‌برانگیز هستند، زیرا P. kolymaensis بکرزا است؛ یعنی ماده‌های این گونه می‌توانند در مواردی بدون حضور جفت نر تولیدمثل کنند. علاوه‌بر‌این، نماتدها تری‌پلوئید هستند، یعنی سه نسخه از هر کروموزوم دارند.

در طول تجزیه‌و‌تحلیل‌ها، پژوهشگران همچنین به دنبال ژن‌هایی بودند که وقتی لارو کرم الگانس وارد حالت خفته می‌شود، از آن استفاده می‌کند. لاروهای مذکور به‌منظور زنده ماندن در شرایط انجماد باید قندی به نام ترهالوز را هضم کنند. طبق مطالعه جدید، ژن‌های مورد نیاز برای این فرایند در P. kolymaensis هم وجود دارد.