ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Κρυπτοβίωση: Η αναστολή της ζωής σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες έχει σημασία για την εξέλιξη

Ορισμένοι οργανισμοί έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν τις διαδικασίες ζωής όταν βρίσκονται κάτω από αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ονομάζεται cryptobiosis ή ανασταλμένο animation, είναι ένα εργαλείο επιβίωσης. Οι οργανισμοί υπό αναστολή κινούμενης εικόνας αναβιώνουν όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες γίνονται ευνοϊκές. Το 2018, ανακαλύφθηκαν βιώσιμοι νηματώδεις από το τέλος του Πλειστόκαινου που είχαν παραμείνει σε ανασταλτική κίνηση για 46,0000 χρόνια στον μόνιμο πάγο της Σιβηρίας. Αυτά τα σκουλήκια στη συνέχεια αναζωογονήθηκαν ή αναζωογονήθηκαν σε μια κανονική ζωή. Η λεπτομερής έρευνα αυτής της περίπτωσης κρυπτοβίωσης αποκάλυψε ότι τα σκουλήκια ανήκαν σε ένα νέο είδος που τώρα ονομάζεται P. kolymaensis. Τα γονίδια κρυπτοβίωσης και οι βιοχημικές διεργασίες επέτρεψαν στα σκουλήκια να αναστείλουν τη ζωή σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι χρόνοι γενεών θα μπορούσαν να εκτείνονται σε χιλιετίες και τα άτομα ενός είδους σε αναστολή κινουμένων σχεδίων για χιλιετίες μπορεί να αναζωογονηθούν μια μέρα για να ξαναβρούν την εξαφανισμένη γενεαλογία. Αυτό έχει δυνατότητες επαναπροσδιορισμού εξέλιξη.

Ορισμένοι οργανισμοί έχουν εξελιχθεί ώστε να έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν τις μεταβολικές διεργασίες επ' αόριστον όταν βρίσκονται υπό δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Στην κρυπτοβιοτική κατάσταση ακραίας αδράνειας, όλες οι μεταβολικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της αναπαραγωγής, της ανάπτυξης και της ανάπτυξης και της επιδιόρθωσης παύουν και η ζωή παραμένει σε αναστολή έως ότου οι περιβαλλοντικές συνθήκες γίνουν και πάλι ευνοϊκές.  

Η κρυπτοβίωση ή το ανασταλμένο animation είναι ένα εργαλείο επιβίωσης στο οποίο καταφεύγουν ορισμένοι οργανισμοί όταν βρίσκονται κάτω από άθλιες συνθήκες.  

Πολλά μικρόβια, όπως μαγιά, σπόροι φυτών, νηματώδεις (στρογγυλοί σκώληκες), γαρίδες άλμης και το φυτό της ανάστασης είναι γνωστό ότι έχουν την ικανότητα κρυπτοβίωσης. Ίσως, το καλύτερο παράδειγμα μακροχρόνιας κρυπτοβίωσης είναι η περίπτωση ενός σπορίου Bacillus που διατηρείται στην κοιλιά των μελισσών θαμμένων σε κεχριμπάρι για 25 έως 40 εκατομμύρια χρόνια. Στην περίπτωση των ανώτερων φυτών, μια αξιοσημείωτη περίπτωση αιωρούμενης κίνησης ήταν αυτή του σπόρου λωτού ηλικίας 1000 έως 1500 ετών που βρέθηκε σε μια αρχαία λίμνη στην Κίνα, η οποία θα μπορούσε να βλαστήσει στη συνέχεια.  

Η κρυπτοβίωση που τράβηξε περισσότερο τη φαντασία των ανθρώπων στο πρόσφατο παρελθόν είναι η έκθεση του 2018 για την ανακάλυψη βιώσιμων νηματώδεις από το ύστερο Πλειστόκαινο. Τα σκουλήκια παρέμειναν σε ανασταλμένα κινούμενα σχέδια για περίπου 40,0000 χρόνια στη Σιβηρία Περμανάντ και στη συνέχεια αναζωογονήθηκαν ή αναζωογονήθηκαν σε μια κανονική ζωή. Η αυστηρή έρευνα αυτής της υπόθεσης που εκτείνεται σε τέσσερα χρόνια έχει πλέον ολοκληρωθεί και τα αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί.   

Σύμφωνα με την ακρίβεια ραντεβού άνθρακα, τα νηματώδη είχαν παραμείνει σε ανασταλτική κίνηση από το τέλος του Πλειστόκαινου για περίπου 46,000 χρόνια.  

Η συναρμολόγηση του γονιδιώματος και η λεπτομερής μορφολογική ανάλυση οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι τα σκουλήκια ήταν φυλογενετικά διαφορετικά από Caenorhabditis elegans και ανήκε σε ένα νέο είδος που τώρα ονομάζεται Παναγρόλαιμος κολυμαίνσης.  

Επιπλέον, τα γονίδια (ή μοριακή εργαλειοθήκη) για την κρυπτοβίωση τόσο στο P. kolymaensis όσο και στο C. elegansis ήταν κοινά στην προέλευση και και τα δύο σκουλήκια χρησιμοποιούσαν παρόμοιους βιοχημικούς μηχανισμούς για να επιβιώσουν σε σκληρές συνθήκες που τους επέτρεψαν να αναστείλουν τη ζωή σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες για πολύ μεγαλύτερες περιόδους από ό,τι είχε αναφερθεί προηγουμένως. 

Η δυνατότητα αναστολής της ζωής για τόσο μεγάλες περιόδους σημαίνει ότι η κρυπτοβίωση θα μπορούσε να επεκτείνει τους χρόνους παραγωγής από ημέρες σε χιλιετίες. Τα άτομα ενός είδους σε αναστολή κινουμένων σχεδίων για χιλιετίες μπορεί να αναζωογονηθούν μια μέρα για να ξαναβρούν την εξαφανισμένη καταγωγή. Αυτό θα μπορούσε να επαναπροσδιοριστεί εξέλιξη.  

*** 

Πηγές: 

  1. Shatilovich AV et al 2018. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Doklady Biological Sciences. 480(1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079 
  2. Shatilovich A., et αϊ 2023. Ένα νέο είδος νηματωδών από τον μόνιμο πάγο της Σιβηρίας μοιράζεται προσαρμοστικούς μηχανισμούς για κρυπτοβιοτική επιβίωση με την προνύμφη C. elegans dauer. PLOS Genetics, Δημοσίευση 27 Ιουλίου 2023, e1010798. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010798  

*** 

Ουμές Πρασάντ
Ουμές Πρασάντ
Επιστημονικός δημοσιογράφος | Ιδρυτής εκδότης, Επιστημονικό Ευρωπαϊκό περιοδικό

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Για ενημέρωση με όλες τις τελευταίες ειδήσεις, προσφορές και ειδικές ανακοινώσεις.

Τα πιο δημοφιλή άρθρα

Το PROBA-V συμπληρώνει 7 χρόνια στο Orbit Serving Humankind

Ο βελγικός δορυφόρος PROBA-V, που αναπτύχθηκε από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία...

«e-Skin» που μιμείται το βιολογικό δέρμα και τις λειτουργίες του

Η ανακάλυψη ενός νέου τύπου εύπλαστου, αυτοθεραπευόμενου...
- Διαφήμιση -
94,476ΑνεμιστήρεςΑρέσει
47,680οπαδούςΑκολουθώ
1,772οπαδούςΑκολουθώ
30ΣυνδρομητέςΕγγραφείτε