Wrotki to bezkręgowe, wielokomórkowe zwierzęta. Są niemal przezroczyste, a do tego tak małe, że można je zobaczyć tylko pod mikroskopem. Pomimo swoich rozmiarów – a może właśnie dzięki nim – są wyjątkowo wytrzymałe i zdolne do przetrwania nawet w ekstremalnych warunkach.

Już wcześniej naukowcy wiedzieli, że wrotki mogą przetrwać długotrwały głód, brak tlenu, wody, czy zamrażanie. Jedne z wcześniejszych badań udowodniły, że wrotki są w stanie ożyć nawet po 10 latach spędzonych w lodzie.

Teraz naukowcy z rosyjskiego Laboratorium Kriologii Gleby w Puszczino odkryli, że dekada to jedynie kropla w morzu rzeczywistych zdolności wrotków. Te maleńkie zwierzęta przetrwały co najmniej 24 tysięcy lat w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie – wykazało datowanie radiowęglowe.

Obudzone po 24 tys. lat wrotki zaczęły się rozmnażać

Naukowcom udało się skutecznie „wybudzić” wrotki, które po rozmrożeniu zaczęły rozmnażać się w procesie klonalnym, znanym jako partenogeneza (dzieworództwo).

– Nasze badania są jak dotychczas najważniejszym dowodem na to, że zwierzęta wielokomórkowe mogą wytrzymać dziesiątki tysięcy lat w kryptobiozie – stanie prawie całkowicie zatrzymanego metabolizmu – mówi Stas Malavin z instytutu w Puszczino.

Aby dokładnie prześledzić proces zamrażania i odmrażania wrotków – a więc i to, jak wprowadzają się w stan kryptobiozy – naukowcy postanowili zamrozić, a potem rozmrozić dziesiątki tych mikroskopijnych stworzeń. Obserwacje wykazały, że wrotki są w stanie wytrzymać tworzenie się kryształków lodu, które ma miejsce podczas powolnego zamrażania. Sugeruje to, że posiadają pewien mechanizm chroniący ich komórki i narządy przed uszkodzeniem w niskich temperaturach.

Kryptobioza jest nieosiągalna dla ssaków

Laboratorium Kriologii Gleby specjalizuje się w izolowaniu mikroskopijnych organizmów ze starożytnej syberyjskiej wiecznej zmarzliny. Aby zebrać próbki do badań, naukowcy używają specjalnej platformy wiertniczej i pobierają rdzenie lodowe i skalne z najbardziej odległych miejsc Arktyki.

Dotychczas w tego typu próbkach zidentyfikowali wiele jednokomórkowych drobnoustrojów. Pojawiły się również doniesienia o liczącym 30 tys. lat nicieniu. W starożytnym lodzie znaleziono też fragmenty mchów i kilku roślin, które udało się  zregenerować w warunkach laboratoryjnych. Teraz do tej listy można dodać wrotki.

– Wniosek z naszych badań jest taki, że wielokomórkowy organizm można zamrozić i przechowywać w tym stanie przez tysiące lat, a następnie z sukcesem przywrócić do życia. Oczywiście im bardziej złożony organizm, tym trudniej jest go zachować, a w przypadku ssaków nie jest to obecnie możliwe. Jednak przejście od organizmu jednokomórkowego do organizmu z jelitami i mózgiem, chociaż mikroskopijnego, to duży krok naprzód – podkreśla Malavin.

Nie jest jeszcze jasne, jakie dokładnie mechanizmy stoją za niezwykła zdolnością wrotków i czy istnieje limit czasu, jaki mogą przetrwać w lodzie. Znalezienie odpowiedzi na te pytania wymaga dalszych badań.

Na razie rosyjscy naukowcy będą kontynuować badanie próbek z Arktyki w poszukiwaniu innych organizmów zdolnych do długotrwałej kryptobiozy. Mają nadzieję, że ich odkrycia dostarczą wskazówek, jak lepiej kriokonserwować komórki, tkanki i organy innych zwierząt, w tym ludzi.

 

Źródło: Current Biology.