科学家复活了4600年前的线虫,下一个复活的古生物会是什么?

△ 来源:livescience

西伯利亚地区是一个生物冷冻库,随着气候变暖,冻土融化,一些原本被封存的生物样本逐渐露出真容。

△ 科雷马河地区的冻土层正在融化(来源:reuters)

大如猛犸、马驹、野猪、狼、犀牛一类的哺乳动物,小如轮虫、病毒一类的微生物都有被发现。

△ 在西伯利亚冻土层发现的狼崽,连细长的胡须都保留了下来(来源:The Siberian Times)

那些大型动物都以干尸的形式出现在世人面前,而微生物则不一样,它们只是在地底下沉睡,等待一个被唤醒的机会……

2018 年,俄罗斯土壤科学研究所(RAS)的科学家阿纳斯塔西娅 · 沙蒂洛维奇(Anastasia Shatilovich)前往雅库特地区,在一个洞穴中挖掘了数百个永久冻土沉积物样本,发现其中两个样本含有几种保存完好的线虫。

△ 新发现的线虫电镜图(来源:Anastasia Shatilovich)

通过放射性碳(14C)的测定,估计这些封存在地底约 40 米处的冻土有 46000 年左右的历史(晚更新世期间冷冻的)。

△ 发现线虫的冻土层(来源:文献)

之后,科学家从样本中分离出这些线虫,这些线虫的体型都很小,通常只有 1 毫米长。复活的过程并不复杂,只要放进生理盐水解冻就好了。

这么好复活,是因为这些小生物并没有真的被冻死,而是以一种隐生的方式休眠了。你可能听说过水熊虫这种生物,没错,它们生命力之所以强大,就是因为它们会隐生。其实不只是水熊虫,线虫、轮虫也会隐生。

△ 右侧为水熊虫的隐生状态(来源:researchgate)

所谓的隐生,就是当生物感知到周围的环境不适于生存时,比如周围完全没有水或氧,又或者环境高温、寒冷或极端的盐度,它们就会将身体的水份大幅降低,身体萎缩。在这种状态下,这些将新陈代谢降低到无法检测的水平。

当环境变好时,它们便又开始恢复原样,正常生活和繁殖(对,说的就是三体人)。所以复活隐生的线虫也很简单,只要放进水里就好了。

说句题外话,其实复活 46000 年的生物并不算时间最长的,之前 1995 年,科学家在一个保存了 2500 万到 4000 万年的蜜蜂琥珀里,从它的肚子里发现了一个孢子,然后成功复活了。

△ 琥珀里的蜜蜂(来源:The Meniscus)

回到西伯利亚发现的线虫,之前科学家没发现有任何一种线虫可以隐生状态存活如此之久。因此可以说,这项研究的最大发现就是,原则上,停止生命的时间可以是长达数万年甚至无限的,然后在需要的时候再次重启生命。

这些线虫并不属于现代已有的任何一种线虫,所以说是一种新的物种。科学家将其命名为Panagrolaimus kolymaensis,Panagrolaimus 是它的属名全凹线虫,kolymaensis 是指发现它们的地区科累马河(Kolyma),中文名可译为科累马全凹线虫。

△ 电镜下的线虫局部特写(来源:文献)

这种线虫繁殖并不需要交配,属于孤雌繁殖,科学家在实验室里将其培养了 100 多代。在 -80℃ 下存活了 480 天,在室温下,它们的存活的时间会迅速下降,不到 10 天就会死亡。

科学家发现,如果没有一种叫做海藻糖(Trehalose)的特殊糖类,它们就无法生存。海藻糖是自然界的动植物和微生物中广泛存在的一种双糖,生物合成海藻糖是为了储存能量和吸收水分,用来对抗冰冻和缺水。

△ 光学显微镜下的线虫(来源:文献)

虽然科学家还发现了和隐生相关的基因,但离转基因到其他生物上还有很长的路要走。也许有一天,人类可以改造隐生生物,为星辰大海之路打下基础。

冻土依然在融化,谁知道下一个被复活的是什么呢?之前曾有人担心冻土融化后,会有未知的病毒释放出来,比如之前发现的 3 万年前的巨型病毒(不会感染人类)。

冻土层的融化好比打开了潘多拉宝盒……

如果有能力复活一个灭绝的生物,你希望是什么?欢迎留言分享。

参考资料:

https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1010798

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