Пробуждение Спящей Красавицы: существо, пролежавшее 24 тысячи лет в вечной мерзлоте, оживили пущинские исследователи

21 июня 2021 г., 18:24

Просмотры: 51


Новость об успехе пущинских ученых облетела весь мир. В Институте физико-химических и биологических проблем почвоведения рекультивировали, а по сути, оживили древнюю коловратку, пролежавшую в мерзлоте 24 тысячи лет. Посвященная этому научная статья вышла в престижном научном журнале и вызвала настоящий ажиотаж.

Знакомьтесь, Спящая Красавица. Возможно, вы полагали, что этот персонаж выглядит иначе, но нет, именно так. Спящей Красавицей ученые планируют назвать коловратку, оживлённую из 24-тысячелетней спячки. И это факт, а не сказка! В пущинском институте вернули к жизни добытый из вечной мерзлоты объект.

– Почему такой ажиотаж вызвало событие, потому что их тело состоит из многих клеток, у них есть ткани, у них есть органы, в отличие от одноклеточных, – рассказывает Любовь Шмакова, старший научный сотрудник отдела криологии почв ИФХиБПП РАН.

Качественно рассмотреть этих существ можно при большом увеличении (примерно в 100 или даже 200 раз), ведь размеры невелики – меньше половины миллиметра. Это маленький, но совсем не просто устроенный организм.

2N3A0260.JPG

Сергей Воронин

 

– Здесь у неё есть специальные железы, выделяющие секрет – клей, – показывает на единственную ногу коловратки Любовь Александровна. – Она может приклеиться и вот таким вот образом вокруг себя поверхность обрабатывать, собирать бактерии. У нее есть ресничное поле на голове и специальные грабельки, которыми она собирает бактерии, питается.

Коловратки – животные, давно известные науке, они населяют почву, лужи, влажные подушки мха по всему свету. Для комфортной жизни им достаточно тонкой водной плёнки. А вот эта сияющая точка – и есть та прекрасная и пока неизведанная для учёных форма, которая позволяет нашей Спящей Красавице пережить и засуху, и зиму, и даже 24-тысячелетнее заточение в вечной мерзлоте. Называется эта форма “бочонком”.

– Они там запечатываются, как в бочонок, – поясняет Любовь Шмакова. – Коловратки очень подвижные, могут телескопически задвинуть голову и ногу в центр, в туловище. И там запечататься. Это дает им возможность пережить неблагоприятные условия.

То же подтверждают и последовавшие за открытием эксперименты по двухнедельной заморозке коловраток.

– Каковы механизмы, какие вещества накапливаются в это время, что там происходит, есть ли какие-то метаболические процессы – это всё предстоит выяснить.

За счёт чего они выживают? Известно, что механизм не похож на тот, что есть у зимоспящих животных. И уже понятно, что это не то открытие, которое впоследствии может оживить мамонта – нет той скорости замораживания, нет тех умений и способов, которые позволили бы древним гигантам закапсулироваться в бочонок и пережить трудности.

– Нам кажется, что размер важен в данном случае, – подчеркивает Любовь Шмакова. – Маленькие существа могут замерзнуть целиком и практически одновременно, и у них есть механизмы к этому, стратегии, то есть они готовы. В наших почвах они каждый год сталкиваются с замораживанием.  Здесь важно, чтобы такое количество времени сохраниться, совсем остановить эту жизнь. Может быть, не до конца, но чтобы всё происходило очень медленно. Для этого нужен ресурс.

Коловратка – самое крупное из размороженных учёными животных на сегодня. Но не первый опыт оживления из вечной мерзлоты в принципе. Инициировал исследования организмов, извлечённых из таких пород, известный учёный Пущина Давид Гиличинский. В 2012 году из части сохранившегося семечка вырастили смолёвку, пролежавшую в мерзлоте 30 тысяч лет. А вот целиком замёрзнуть, сохраниться и потом ожить смогла описываемая нами коловратка. Правда, перед учёными появилась не она.

– Мы рекультивировали коловратку из вечной мерзлоты, мы не знаем, сколько их было в образце изначально, увидели уже их потомков в той самой культуре, то есть дочек или внучек, – поясняет Любовь Александровна.

Оживить коловратку – и открытие готово, думаете вы? Оказывается, это только полдела. Нужно ещё и определить возраст отложений, доказать, что им именно 24 тысячи лет, и что коловратка – их ровесница, а не занесённое извне современное существо. Но, так как над исследованием работала большая группа учёных, и это не оказалось непреодолимым препятствием. Датировка образцов радиоуглеродным методом показала возраст отложений, осталось доказать, что коловратка замёрзла одновременно с самой породой. Пришлось искать в образце, вернее, в его метагеноме (расшифровка ДНК, выделенной напрямую из образца), молекулярный коловраточный след.

– В данном случае нас интересовало не биоразнообразие образца в целом, а только конкретный вопрос – была ли там вот эта коловратка, оставила ли она там свой след? – рассказывает Станислав Малявин, научный сотрудник отдела криологии почв ИФХиБПП РАН. – И поскольку человечество секвенировало геном близкого организма, тоже коловратки, в 2013 году, он есть в базе данных, мы имели возможность сравнить эти последовательности с последовательностью генома из базы. И мы действительно нашли след. Оставалось лишь доказать, что это след именно нашей коловратки, что мы и сделали, прочитав последовательность соответствующего кусочка её генома.

2N3A0408.JPG

Сергей Воронин

Но полагать, что этим коловратки ответили на все связанные с ними вопросы, неверно. «Что позволяет сохранять жизнеспособность?» – загадка, которая только открывает перечень неизвестного. Понимание механизмов криптобиоза, а именно так называется спячка в мерзлоте, даст возможности для применения, например, в биотехнологии. И кто знает, какие еще эффекты могут обнаружиться, особенно при учёте того, что после спячки коловратки не просто возвращаются к активности.

– Эти организмы как-то очень стимулирует пребывание в криптобиозе. Они не стареют, наоборот, это стимулирует их размножение, – отмечает Любовь Шмакова.

Какие сказки о вечной молодости родом из вечной мерзлоты могут воплотиться в жизнь – покажет время. А расскажут об уже научных, подтверждённых, но по-прежнему невероятных фактах – пущинские исследователи.

Диана Ларионова


Сотрудники Института физико-химических и биологических проблем почвоведения становились обладателями премии губернатора Московской области за работу по оценке качества почв. Она вручается ежегодно за научно-технические достижения и их практическое применение.

 

Читайте также►►  В поисках гена криоустойчивости. Первый шаг сделан

Обсудить тему

Введите символы с картинки*