北極冰封2.4萬年蛭形輪蟲被複活

孤雌生殖是無性生殖嗎

美國趣味科學網站6月7日發表題為《北極永久凍土中有2。4萬年曆史的“殭屍”被複活和克隆》一文。全文摘編如下：

它們反正不怕冰天雪地。

一些在北極永久凍土中冰凍了2。4萬年的微型“殭屍”，最近在俄羅斯的一個實驗室裡被複活並繁殖出了克隆體。

這些頑強的生物名為蛭形輪蟲，因嘴周圍有一圈輪狀的纖毛而得名。輪蟲是生活在淡水環境中的多細胞微生物，已存在了大約5000萬年。

在這段漫長的歲月裡，輪蟲掌握了一兩個生存技巧。

研究人員此前就曾發現，在零下20攝氏度的低溫環境下被冷凍的現代輪蟲能在10年後復活。現在，科學家們復活了在更新世（260萬年前至1。17萬年前）晚期被凍結在古代西伯利亞永久凍土中的輪蟲。解凍後，這些古老的輪蟲開始透過孤雌生殖方式進行無性繁殖，創造出基因與本體完全相同的克隆體。

▲蛭形輪蟲以其忍受極端環境的能力聞名。（英國廣播公司網站）

古老生命“快照”

永久凍土——冰凍至少兩年的土地——能夠儲存上萬年前生命（和死亡）的“快照”。例如，據趣味科學網站此前報道，人們2020年在西伯利亞永久凍土中發現的一具小鳥屍體已有4。6萬年的歷史，但看上去“好像才死幾天”。2020年還是在西伯利亞，一頭已木乃伊化的冰凍洞熊被發現，其歷史可追溯到大約3。9萬年前，其肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛卻儲存了下來。

在冰層中度過了成千上萬年時間後，外觀還能保持栩栩如生，這已然令人驚歎。但某些被塵封在古代永久凍土中的動植物設法做到了一些更令人吃驚的事：從冰凍狀態中復活。

據趣味科學網站2012年報道，科學家們當年講述了他們如何用被冰凍在西伯利亞永久凍土中的未成熟果實組織重新培育出3萬年前的植物。兩年後，研究人員重新培育出了在南極洲已被冰封1500年的南極苔蘚。趣味科學網站2018年還曾報道稱，科學家在西伯利亞兩處古老的永久凍土中發現了一種名為線蟲的微型蠕蟲並將其復活，其中一處的岩石約有3。2萬年的歷史，另一處則約有4。2萬年的歷史。

“隱生”本領高強

現在，科學家復活了更多永久凍土中的冰凍動物“殭屍”。在被複活前，它們處於一種被稱為“隱生”的新陳代謝停止狀態。

蛭形輪蟲能夠進入“隱生”狀態以熬過嚴寒和乾旱等極端情況。

俄羅斯理化學與土壤學生物問題研究所的研究員斯塔斯·馬拉溫說，輪蟲之所以會進化出“隱生”的本領，是因為它們大多生活在經常結冰或乾涸的潮溼棲息地。

馬拉溫在電子郵件中對趣味科學網站的記者說：“它們暫停新陳代謝並積累像伴侶蛋白這樣的化合物，這些化合物可以幫助它們在條件改善時從‘隱生’狀態中復甦。”馬拉溫解釋說，輪蟲還擁有某些機制，能夠修復脫氧核糖核酸損傷和保護自身細胞免受被稱為活性氧的有害分子的傷害。

在新研究中，科學家們鑽探至西伯利亞阿拉澤亞河河面以下11。5英尺（約合3。5米）處，收集了那裡的永久凍土樣本。他們利用放射性碳測年法發現，這些凍土約有2。4萬年的歷史。在將樣本解凍後，研究人員發現了處於“隱生”狀態的盤網輪屬蛭形輪蟲。

人類難以效仿

科學家們先是對永久凍土樣本進行了分離和分析，以確保它們沒有受到現代微生物的汙染。馬拉溫說，為了喚醒這些冰凍的“沉睡者”，“我們把一塊永久凍土放入裝有合適培養基的培養皿中，然後就靜候這些生物從休眠狀態中復甦、開始移動並繁殖”。

當然，一旦這些解凍的倖存者開始克隆自己，科學家就無法分辨哪些是古代的，哪些是新生的，因為這些輪蟲的基因完全相同。馬拉溫說，由於輪蟲通常只能存活大約兩週，所以科學家們收集的資料來自2。4萬年前輪蟲的克隆體，而非冰河世紀的倖存者本身。

馬拉溫說，“從永久凍土中分離出來的活體生物可能是低溫生物學研究的最佳樣本”，它們能夠提供寶貴的線索，讓人類瞭解令這些生物得以倖存的機制。他說，隨後可以在人體細胞、組織和器官的冷凍儲存試驗中驗證這些機制。

然而，這並不意味著人類能夠在不久的將來複制輪蟲的深度冷凍睡眠和復甦模式。

馬拉溫說：“生物越複雜，就越難在冷凍狀態下保持存活。對哺乳動物來說，目前這仍是不可能的。”

這一研究結果已於6月7日發表在美國《當代生物學》半月刊網站上。