S vremena na vrijeme tako u medijima izađu vijesti koje budu pravi SCI-FI žanr pa često i upitne tačnosti, ili je izvor sumnjivog kredibiliteta. Ipak, kratkom pretragom na internetu se sve brzo provjeri. Vijest da su ruski naučnici u sibirskoj oblasti Jakutiji na rijeci Alazeji bušili led i našli na sitni organizam star oko 24 000 godina, koji je oživio, je bila prava pravcata iz kategorije „mora se provjeriti“. Ispostavilo se da je tačna.

Organizmi kao što su bakterije mogu da prežive i po nekoliko hiljada ili čak i miliona godina zaleđeni. Naučnici su uspjeli da odgaje biljku od sjemena koje je 30 000 godina staro. Međutim, ovo je do sada najsloženiji organizam koji je oživio posle odmrzavanja. Bdelloid rotifer po engleskom je nešto što bi se najbliže moglo prevesti kao „životinje sa točkovima“ zbog koluta sitnih dlačica nalik na točak koje im kruže oko usta. Rotifer je višećelijska mikroskopska životinjica koja živi u slatkim vodama i postoji oko 50 miliona godina. Za razliku od bakterija, ovi organizmi imaju nervni sistem, mozak i ostale organe. Veličine su od četvrtine do pola milimetra, a hrane se bakterijama i algama koje uzimaju kroz usta u obliku točka, te zatim hrana prolazi kroz jednosmjerni probavni trakt.

01

Rotifer slikan od strane jednog od članova ruske ekipe - Michael Plewka

Ovih 50 miliona godina evolucije im je izgleda bilo dovoljno da razviju neke zadivljujuće sposobnosti preživljavanja. Istraživanjima je utvrđeno da današnji potomci ove vrste mogu biti zaleđeni na -20 C a onda da ožive za deset godina. No, to je ništa u poređenju sa odmrzavanjem ovih njihovih predaka koji su bili u sibirskom vječnom ledu pleistocenske epohe (od prije 2.6 miliona do oko 11 700 godina). Nakon odmrzavanja, uspješno su počeli da se hrane, razmnožavaju kroz partenogenezu (bespolno razmnožavanje) stvarajući svoje klonove, odnosno genetske duplikate. 

Permafrost u kom se obično nalaze ovi drevni stanovnici naše planete predstavlja tlo koje je bilo smrznuto a može sačuvati snimke života ili smrti hiljadama godina. Upravo u Sibiru je 2020. godine pronađeno tijelo ptice koje je bilo staro 46 000 godina, ali je izgledalo kao da je ptica uginula prije samo nekoliko dana. Takođe u Sibiru je pronađen i trup medvjeda koji datira na period od prije 39 000 godina i koji je još uvijek imao mesnati crni nos i dio krzna. Ova očuvanost u ledu zaista impresionira, ali neki jednostavniji životinjski organizmi i biljke idu i korak dalje i sposobni su da naprave još nevjerovatniju stvar – povratak u život.

Stanje u kojima su ovi rotiferi bili 24 milenijuma se zove kriptobioza. Živa bića ulaze u ovo stanje u ekstremnim uslovima, kao što su niske temperature ili velika suša. Evolucija ih je prosto natjerala da razviju ovu sposobnost jer ova vrsta živi  na staništima koja često smrzavaju ili imaju velike suše. Oni onda zaustavljaju svoj metabolizam i akumuliraju određena jedinjenja kao što je protein šaperon koji im, kada se uslovi poboljšaju i izađu iz stanja kriptobioze pomaže da se oporave. Rotiferi takođe imaju mehanizme za popravljanje oštećenja DNK i za zaštitu ćelija od štetnih molekula. 

mrduljak

Rotifer koji se oporavlja od jednonedeljne kriptobioze u laboratoriji GIF https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/dAQxJpEuLLKJSeDn2h5fE3-1024-80.gif

Za ovu studiju, naučnici su bušili na dubini od 3.5 metra ispod površine rijeke. Radiokarbonsko datiranje je pokazalo starost tla između 23 960 i 24 485 godina, a kada su ga odrmznuli, otkrili su rotifere iz porodice Adineta, u kriptobiotičkom stanju. U ovakvim istraživanjima, tlo se prvo izoluje i analizira kako bi se uvjerili da nije zagađeno modernim mikroorganizmima.

Kada su preživjele jedinke odmrznute i počele da se kloniraju, naučnici nisu mogli znati koje od njih su stare a koje tek rođene, pošto su njihovi genetski duplikati potpuno identični. S obzirom da ova vrsta živi samo oko dvije nedelje, naučnici su sigurni da su prikupljali podatke od njihovih klonova a ne od samih jedinki koje su preživjele ledeno doba. No, rezultat je svakako identičan. 

Da je oblast Jakutije meka za ovakva otkrića, govori i istraživanje ruskih naučnika iz 2018. godine. Tada su sasvim slučajno otkrivene drevne nematode, odnosno valjkasti crvi, stari 42 000 godina. Ruska naučnica Anastasija Šatilovič kao vođa grupe je u sibirskom permafrostu tražila jednoćelijske organizme. Njihovo preživljavanje u kriptobiozi hiljadama ili čak milionima godina ne predstavlja ništa novo i čudno. Godine 2000. je unutar kristala soli pronađena bakterija koja je uspješno vraćena u život od strane američkih naučnika, a starost je procijenjena na 250 miliona godina. Međutim, oživljavanje višećelijskih organizama je do ovog slučaja u Jakutiji prije tri godine bilo nezamislivo. Da bi se uklonile sumnje o validnosti ovih nalaza, uzeta su dva uzorka od strane nezavisnih istraživača, iz različitih mjesta a jedan od njih je izveden bušenjem sa visokim stepenom sterilizacije. U oba slučaja pronađene su ženke, stare 32 i 42 hiljade godina. 

3

Nematode iz rijeka Alazeja i Kolima u Jakutiji

Posle ovog otkrića, naučnici iz Drezdena, sa Maks Plankovog Instituta za molekularnu ćelijsku biologiju i genetiku su stupili u kontakt sa ruskim kolegama i poslat im je DNK uzorak oba crva. Njemci su potrošili dvije godine na dešifrovanje genoma, te bi to trebalo da bude uskoro završeno i rezultati objavljeni.

Sposobnost ovih bića da prežive hiljade godina u stanju hibernacije otvara brojna pitanja. Svakako da bi kriptobioza bila itekako korisna ako bi se mogla izvesti sa ljudskim ćelijama, no, to je za sad ipak daleka budućnost. Zamrzavanje cijelog organizma je naravno još teže, što je organizam složeniji, tako da o sisarima za sad ne moramo ni razmišljati u ovom pravcu. Nejasno je takođe koliko dugo ovakva živa bića mogu izdržati zamrznuta. To zavisi od uslova da li će im se metabolizam potpuno zautaviti, ili postati nevjerovatno spor. Ako se potpuno zaustavi, u teoriji bi mogli da prežive mnogo duže od ovih 24 000 godina, a tada bi granica bila samo pozadinsko zračenje koje bi oštetilo DNK u tom ogromnom vremenskom periodu. Tiha voda brijeg roni, a pozadinsko zračenje polako razara DNK. Ako bi se metabolizam samo usporio, onda bi im svakako trebala energija, odnosno hrana.

Ovakva saznanja širom otvaraju vrata o mogućnosti života na drugim svjetovima, pa čak i u Sunčevom sistemu. Da li bi ovako žilav oblik života nastao posebnom evolucijom, ili bi bio posijan sa već nastanjene planete kao što je Zemlja ili možda ranije Mars? Da li bi ispod leda Jupiterovih ili Saturnovih satelita moglo da se nađe nešto slično, te da li bi recimo zagrijavanjem uzoraka sa nekih svjetova otopili i pokrenuli ovakav oblik života koji je davno otišao u stanje kriptobioze? 

04

Šta možemo očekivati kada stignu prvi uzorci sa zaleđenih svjetova Sunčevog sistema?

Takođe, uvijek će se javiti i primjedbe na ovakva istraživanja. Šta ako otopimo oblik života koji neće prijateljski ili pasivno djelovati ka ljudskoj vrsti? Davno izumrlu bakteriju koja bi bila smrtonosna za ljudski organizam recimo. No, ovo se svakodnevno dešava. Lednici se otapaju usled podizanja temperature na Zemlji te svakodnevno gomila mikroorganizama kreće u novi život. Sasvim prirodan proces i logično je da će ljudi biti radoznali da ispitaju ove relikte davnog života na našoj planeti.

Originalni rad ruskih naučnika u sastavu: Lyubov Shmakova, Stas Malavin, Nataliia Iakovenko, Tatiana Vishnivetskaya, Daniel Shain, Michael Plewka i Elizaveta Rivkina (Institute of Psychochemical and Biological Problems and Soil Science of the Moscow Region) je objavljen početkom juna 2021. i prvih dana je bio dostupan kompletan, no, dok sam se ja odlučio da napišem ovaj tekst, članak je sa besplatnog otišao na 31.50 $ 

 

https://www.cell.com/current-biology/pdf/S0960-9822(21)00624-2.pdf

Reference: 

https://www.livescience.com/rotifer-frozen-24000-years-revived.html

https://www.the-scientist.com/news-opinion/rotifers-bounce-back-after-being-frozen-for-24-000-years-68857

https://www.rbth.com/science-and-tech/332955-ancient-worms-permafrost-scientists


Dodaj komentar