Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Odżyły po 24 000 lat w wiecznej zmarzlinie

Recommended Posts

Po 24 000 lat spędzonych w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie wrotki z podgromady Bdelloidea odżyły w laboratorium. To absolutny rekord przetrwania dla tych zwierząt. Dotychczas wiedzieliśmy bowiem, że potrafią one przeżyć do 10 lat po zamrożeniu w temperaturze od -20 do 0 stopni Celsjusza.

Próbki gleby, z której pochodziły ożywione wrotki pobrano z głębokości 3,5 metra w pobliżu środkowego biegu syberyjskiej rzeki Alazeja. Pobrany rdzeń zawierał bogaty w lód muł z późnoplejstoceńskiej formacji Yedoma.

Przeprowadzone w różnych laboratoriach badania wykazały, że osady były tak mocno zbite, iż nie mogły się w nich przemieszczać organizmy wielkości 2 mikrometrów, zatem wielkości bakterii. To zaś oznacza, że nie mógł w nich przebiegać ruch w pionie, zatem uwięzione w osadach mikroorganizmy pochodzą z tego samego okresu co datowana radiowęglowo materia znajdująca się na tej samej głębokości.

Wrotki, podobnie jak niesporczaki, są znane ze swojej niezwykłej odporności na niekorzystne warunki środowiskowe. Potrafią wytrzymać duże dawki promieniowania, niskie temperatury, odwodnienie czy niski poziom tlenu. Jednak najnowsze badania pokazują, że nie docenialiśmy ich odporności.

Nasze badania to najsilniejszy dowód na to, że wielokomórkowe zwierzęta mogą przeżyć dziesiątki tysięcy lat kryptobiozy, stanu niemal całkowicie zatrzymanego metabolizmu, mówi Stas Malawin, jeden z autorów badań. Ożywiliśmy zwierzę, które żyło wraz z mamutami, dodaje.

W celu ożywienia wrotek, Malawin i jego współpracownicy umieścili część pobranego materiału na szalce Petriego wypełnionej odpowiednim podłożem i poczekali, aż organizmy, które przeżyły zamrożenie, wybudzą się, zaczną się poruszać i rozmrażać. Wrotki Bdelloidea rozmnażają się aseksualnie. Nie znamy samców tych wrotków.

Mimo, że 24 000 lat to imponujący wynik, nie jest on rekordem pod względem długości przeżycia zwierzęcia. Ten należy do nicienia, który spędził w wiecznej zmarzlinie 32 do 42 tysięcy lat.

Wizja, że wielokomórkowy organizm może zostać zamrożony, przechowany przez tysiące lat i przywrócony do życia, jest bardzo popularnym motywem w literaturze science-fiction. Oczywiście im bardziej złożony organizm, tym jest to trudniejsze. A w przypadku ssaków – obecnie niemożliwe. Jednak samo przejście od zamrożenia jednokomórkowego organizmu po organizm z układem pokarmowym i mózgiem, to olbrzymi krok naprzód, stwierdza Malawin.

Szczegóły badań opublikowano na łamach Cell.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rosyjscy naukowcy rozpoczynają poszukiwania paleowirusów, które mogły przetrwać w wiecznej zmarzlinie. Badania będą prowadzone w Państwowym Centrum Wirusologii i Biotechnologii „Wektor” w Kołcowie we współpracy z Północno-Wschodnim Uniwersytetem Federalnym (SWFU). Laboratorium „Wektor” to jedno z dwóch miejsc na świecie, w których przechowywane są aktywne wirusy ospy prawdziwej, jednej z najbardziej śmiercionośnych chorób w historii ludzkości.
      Uczeni będą badali tkanki miękkie przechowywane w uniwersyteckim Muzeum Mamutów w poszukiwaniu materiału genetycznego mikroorganizmów, który mógłby się tam zachować. Eksperci z laboratorium „Wektor” chcą znaleźć paleowirusy, które pozwolą im na rozpoczęcie programu rozwoju rosyjskiej paleowirusologii oraz badań nad ewolucją wirusów.
      Olesja Ochlopkowa z SWFU mówi, że laboratorium „Wektor” od około 10 lat próbuje rozpocząć badania z zakresu paleowirusologii. Obecnie przeszliśmy od planowania do działania.
      Najpierw w badanym materiale wykonuje się otwór, z którego pobierane są tkanki. Te umieszczane są w próbówce, w której są transportowane do laboratorium „Wektor”. Tam, za pomocą standardowych technik biologii molekularnej izoluje się kwasy nukleinowe i prowadzi sekwencjonowanie genomu. Jeśli kwasy nie uległy zniszczeniu, będziemy mogli uzyskać dane o ich składzie, ustalić, w jaki sposób się zmieniały, określić całą sekwencję wydarzeń. Dzięki temu będziemy w stanie opisać trendy, w wyniku których powstał obecnie istniejący ekosystem wirusów i określić potencjał epidemiologiczny obecnie współczesnych mikroorganizmów, dodaje uczona.
      Pierwszym zwierzęciem, którego tkanki zostały poddane badaniom jest koń sprzed 4450 lat, znaleziony w Wierchojańsku w 2009 roku. Będziemy badali też inne zwierzęta: jelenia znad rzeki Omołoj, mamuta z Małej Wyspy Lachowskiej, czarnego psa z Tumat, kurowate, gryzonie i wiele innych zwierząt. Mamy tutaj znaleziska z okresu ostatnich 10 lat, które były badane tylko pod kątem. Po raz pierwszy będziemy poszukiwali w nich paleowirusów, wyjaśnia Maksim Czeprasow, szef laboratorium w Muzeum Mamutów.
      Siergiej Fiodorow, dyrektor ds. ekspozycji, wyjaśnia, że zwierzęta nadają się do badań, gdyż są przechowywane w specjalnych lodówkach w temperaturze od -16 do -18 stopni Celsjusza. Muzeum Mamutów od dawna współpracuje z laboratorium „Wektor”. Już na początku obecnego wieku specjaliści z „Wektora” przyjechali do nas, by wspólnie pracować nad próbkami. Technologia nie stoi w miejscu. Mamy nadzieję, że dzięki nowym metodom badawczym znajdziemy paleowirusy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W wiecznej zmarzlinie i hydratach w głębi oceanów, uwięzione są olbrzymie ilości węgla. Od dawna słyszymy, że, w miarę wzrostu temperatury na Ziemi, węgiel ten może zostać uwolniony w postaci metanu – bardzo silnego gazu cieplarnianego – gwałtowanie przyspieszy globalne ocieplenie. Jednak ostatnie badania wskazują, że ten czarny scenariusz może się nie ziścić.
      Gdy rośliny się rozkładają, w glebie pojawia się węgiel. Jednak gdy jest bardzo zimno, materia organiczna zamarza, a węgiel zostaje w niej uwięziony i nie trafia do atmosfery. Z taką sytuacją mamy do czynienia na Syberii, Alasce i północy Kanady, tam, gdzie występuje wieczna zmarzlina. Jednak w wiecznej zmarzlinie uwięzione jest też bardzo dużo zamrożonej wody. Gdy wieczna zmarzlina zaczyna się roztapiać, gleba zostaje zalana wodą i powstaje środowisko o niskiej zawartości tlenu. W połączeniu z zawartym w glebie węglem tworzą się idealne warunki dla mikroorganizmów, które żywią się węglem i uwalniają metan do atmosfery.
      Drugie wielkie źródło metanu, hydraty metanu, znajduje się w głębi oceanów. Do ich uformowania się potrzebna jest bowiem niska temperatura i wysokie ciśnienie. Jeśli temperatura wody wzrośnie, hydraty zostaną zdestabilizowane, rozpadną się i uwolnią metan.
      Naukowcy od dawna obawiają się roztapiania wiecznej zmarzliny i destabilizacji hydratów metanu. Dlatego też postanowili sprawdzić, jak sytuacja wyglądała w przeszłości. Grupa z laboratorium profesora Wasilija Petrenko, na czele której stał Michael Dyonisius, zbadała rdzenie z lodowca Taylor na Antarktydzie. Uwięzione tam powietrze sprzed 8–15 tysięcy lat pozwalało na zbadanie składu ziemskiej atmosfery z przeszłości. To okres, który jest częściowo podobny do obecnego. Ziemia przechodziła wówczas z epoki chłodniejszej do cieplejszej. Jednak wówczas zmiana była naturalna. Teraz jest ona napędzana przez działalność człowieka i przechodzimy z epoki cieplejszej do jeszcze cieplejszej, mówi Dyonisius.
      Jak dowiadujemy się ze Science, uczeni, badając węgiel-14 w swoich próbkach stwierdzili, że uwalnianie metanu do atmosfery było wówczas małe. Prawdopodobieństwo destabilizacji starych rezerwuarów węgla i pojawienia się silnego ociepleniowego sprzężenia zwrotnego również i dzisiaj jest małe, mówi Dyonisius. Zdaniem badaczy, podczas ocieplenia związanego z końcem epoki lodowej emisja metanu do atmosfery była niewielka, gdyż na Ziemi istnieją naturalne bufory zabezpieczające.
      W przypadku hydratów (klatratów) metanu, takim buforem jest sam ocean. Jeśli doszłoby do ich rozpadu, większość uwolnionego metanu zostanie rozpuszczone i utlenione w wodzie przez mikroorganizmy. Tylko niewielka jego część trafi do atmosfery. Jeśli zaś chodzi o metan z wiecznej zmarzliny, to jeśli uformuje się on wystarczająco głęboko w glebie, to może on zostać utleniony przez bakterie, zanim z gleby się wydostanie. Może też nigdy nie powstać i węgiel z wiecznej zmarzliny uwolni się w postaci dwutlenku węgla.
      Naukowcy zauważyli jednocześnie, że w przeszłości ocieplający się klimat spowodował uwalnianie się większej ilości metanu z mokradeł. I takiego scenariusza możemy się spodziewać. Jednak, jak mówi profesor Petrenko, antropogeniczna emisja metanu jest obecnie 2-krotnie większa niż emisja z mokradeł. Nasze dane wskazują, że nie powinniśmy się martwić olbrzymią ilością metanu, która może uwolnić się w wyniku globalnego ocieplenia. Powinniśmy martwić się metanem emitowanym przez człowieka.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mężczyzna, który latem zeszłego roku szedł brzegiem rzeki w ułusie abyjskim w Jakucji, znalazł głowę plejstoceńskiego wilka sprzed ok. 40 tysięcy lat. Dzięki wiecznej zmarzlinie w czaszce zachował się nawet mózg.
      Wilk odkryty przez Pawła Efimowa był w momencie śmierci dorosły. Wg ekspertów, żył 2-4 lata.
      Datowaniem głowy zajęli się japońscy naukowcy. Z kolei specjaliści ze Szwedzkiego Muzeum Historii Naturalnej analizowali DNA prehistorycznego drapieżnika. Rosyjsko-japoński zespół poddał głowę badaniu tomografem komputerowym.
      To unikatowe odkrycie. Mamy bowiem do czynienia z pierwszymi pozostałościami dorosłego plejstoceńskiego wilka z zachowanymi tkankami. By zrozumieć ewolucję tego gatunku i zrekonstruować wygląd, będziemy dokonywać porównań do współczesnych wilków - opowiada rozemocjonowany Albert Protopopow z Akademii Nauk Republiki Sacha (Jakucji).
      Głowa, którą znaleziono na brzegu rzeki będącej dopływem Indygirki, ma 40 cm długości, a to aż 1/3-1/2 całej długości ciała współczesnego wilka, która wynosi średnio 100-130 cm.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Typowy model dziedziczenia przedstawia przekazanie zestawu genów od rodziców do potomstwa. Okazuje się jednak, że schemat ten nie zawsze jest taki prosty. Badacze z Marine Biological Laboratory (MBL) ulokowanego w amerykańskiej miejscowości Woods Hole donoszą o niezwykłej klasie zwierząt, zwanych Bdelloidea, których genom wykazuje obecność niezwykle licznych sekwencji DNA, znanych dotąd z występowania u innych organizmów. Wśród „dawców” materiału genetycznego zidentyfikowano m.in. bakterie, grzyby, a nawet rośliny.
      Naukowcy nie ukrywają zaskoczenia skalą odkrytego transferu genów. To zadziwiające, że przedstawiciele Bdelloidea są zdolni do przyjęcia tak wielu genów, które zostały przeniesione z wielu różnorodnych źródeł, i utrzymania ich funkcji u nowego gospodarza, mówi pracująca w MBL dr Irina Arkhipova. Badaczka tłumaczy, że zdolność „uruchomienia” tak wielu genów, pierwotnie obcych, we własnych komórkach, może dawać ogromną korzyść z punktu widzenia dostosowania do warunków środowiska. Ta unikalna cecha może także przyspieszać specjację, czyli proces powstawania nowych gatunków.
      Niezwykła klasa wrotków posiada jeszcze jedną nietypową cechę: w ciągu 40 milionów lat ewolucji rozwinęło się w jej obrębie aż 360 gatunków, choć przez cały ten czas... nie były zdolne do rozmnażania płciowego. Odkrycie dokonane przez specjalistów z Woods Hole rzuca nowe światło na pozorną sprzeczność pomiędzy korzystaniem wyłącznie z rozmnażania bezpłciowego i zdolnością do wytworzenia tak wielkiej różnorodności genetycznej. Badacze sugerują, że oprócz przyjmowania sekwencji DNA z genomów niespokrewnionych organizmów, Bdelloidea mogły równie łatwo „dzielić się” genami w obrębie klasy. Ten nietypowy sposób transferu genów byłby, przynajmniej teoretycznie, niemal tak samo korzystny, jak rozmnażanie płciowe.
      Nadal nie jest znana odpowiedź na pytanie, jaki czynnik umożliwił wrotkom włączenie tak dużej ilości obcego materiału genetycznego do własnego genomu. Warto bowiem pamiętać, że większość przedstawicieli królestwa zwierząt „broni się” przed przyjęciem do własnych komórek obcego DNA – służy do tego przede wszystkim układ odpornościowy.
      Zdaniem badaczy, łatwość przenikania obcej informacji genetycznej do genomu Bdelloidea może być związana z ich wyjątkową wytrzymałością na wysuszenie oraz czynniki szkodliwe dla DNA. Zwierzęta te zdolne są do przejścia w stan podobny do hibernacji w odpowiedzi na spadek ilości wody w otoczeniu – nie wykazują wówczas niemal żadnych funkcji życiowych przez okres wielu miesięcy, a nawet lat. Oznacza to, że ich komórki są wówczas podatne na uszkodzenia, a mechanizmy odporności są nieaktywne. Umożliwia to, przynajmniej hipotetycznie, wnikanie obcego DNA do komórek. Gdyby w momencie zapadnięcia w stan uśpienia wrotek miał w swoim nieskomplikowanym układzie trawiennym resztki pożywienia, możliwe byłoby, przynajmniej hipotetycznie, przeniknięcie sekwencji DNA z pokarmu do komórek zwierzęcia.
      Szczegóły odkrycia zespółu dr Arkhipovej opublikował presiżowy magazyn Science.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...