„Po 100 000 metų. Jie vis dar gyvi.“ Aptiko Sibiro amžinajame įšale ()
Tyrėjai išgręžė 22 metrų gylio gręžinį amžinajame įšale.
© Steve Jurvetson (CC BY 2.0) | https://en.wikipedia.org/wiki/Permafrost#/media/File:Permafrost_thaw_ponds_in_Hudson_Bay_Canada_near_Greenland.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Remiantis jų DNR analize, atrodo, kad iš Sibiro amžinojo įšalo izoliuoti mikroorganizmai išliko gyvi daugiau nei 100 000 metų. Jų genetinis panašumas su kitomis rūšimis rodo, kad tokia stebėtinai ilga gyvenimo trukmė gali būti paplitusi tarp artimiausių gyvų giminaičių visų organizmų, turinčių sudėtingas ląsteles.
Kiti mikroorganizmai buvo išskirti iš labai senų jūrinių nuosėdų – kai kurios iš jų yra daugiau nei 100 milijonų metų senumo – tačiau lieka neaišku, ar atskiri organizmai gali išgyventi tokį ilgą laiką.
„Aš negaliu atlikti tokio ilgo eksperimento, – sako Karen Lloyd iš Pietų Kalifornijos universiteto JAV. – [Laikas] yra keisčiausias kintamasis, su kuriuo tenka dirbti.“
K. Lloyd ir jos kolegos ieškojo mikrobų vietose, apie kurias žinojo, kad jos ilgą laiką nesikeitė – manydami, kad viskas, kas ten vis dar gyvuoja, turi būti tokio pat senumo kaip ir aplinka. Šie ieškojimai juos atvedė į Čiukčių pusiasalį Sibiro rytiniame pakraštyje, kur tyrėjai išgręžė 22 metrų gylio gręžinį amžinajame įšale.
|
Tai leido mokslininkams paimti DNR mėginius iš jūros nuosėdų sluoksnio, kuris užšalo prieš 100 000–120 000 metų. Nuosėdose buvo skysčio vandens porų, kuriose galėjo būti įstrigę mikroorganizmai, neturintys maistinių medžiagų ir negalintys judėti į vidų ar į išorę.
„Užšalimas reiškia, kad aplink juos buvo šios ledo struktūros“, – sako K. Lloyd.
Kitas klausimas – kaip atskirti gyvas ir negyvas ląsteles. Tam mokslininkai iššifravo milijonus DNR fragmentų iš amžinojo įšalo ir juos panaudojo visų skirtingų mikroorganizmų rūšių genomams atkurti. Tada jie į mišinį įdėjo fermentą, kuris atkuria suskaidytą DNR – ir pakartojo atkūrimo procesą.
K. Lloyd teigia, kad dauguma rekonstruotų genomų tapo daug išsamesni po to, kai mokslininkai pridėjo DNR „remonto“ fermentą – o tai rodo, kad jie buvo paimti iš negyvų ląstelių, kurios aktyviai nepalaikė savo DNR vientisumo. Tačiau šešių rūšių genomai beveik nepasikeitė – o tai reiškia, kad DNR buvo paimta iš gyvų ląstelių, kurios aktyviai palaikė savo genomus nuo to laiko, kai užšalo mažiausiai prieš 100 000 metų.
Visos šešios rūšys su nepažeista DNR buvo Promethearchaeota tipo, taip pat žinomo kaip Asgard archaea. Šie organizmai laikomi artimiausiais gyvaisiais giminaičiais visų eukariotų – gyvybės srities, apimančios gyvūnus, augalus, grybus ir protistus.
„Gyvos Asgard archeos radimas senoviniame amžinajame įšale atveria langą į jų evoliucijos istoriją... ir tai, kaip jos galėjo paveikti sudėtingų gyvybės formų atsiradimą“ – ypač laikotarpiais, kai Žemė buvo visiškai užšalusi, sako mokslininkų komandos narys Renxingas Liangas iš Kinijos geomokslų universiteto.
Dar viena staigmena buvo tai, kad ilgai gyvenančios rūšys nebuvo labai skirtingos nuo Asgard archeos, izoliuotos mažiau ribotose aplinkose.
Visos jos turėjo panašius baltymų ir DNR „remonto genus, kurie galėjo leisti joms lėtai pakeisti savo ląstelių dalis – nesidalijant – esant aplinkai, kurioje itin mažai energijos.
Rod Ailendo universiteto tyrėjas Stephenas D’Hondtas sako, kad šis tyrimas yra „tikras žingsnis į priekį“ siekiant suprasti itin ilgą gyvenimo trukmę – tiek jos paplitimą, tiek evoliucinį pagrindą.
Tačiau jis įspėja, kad šių išvadų negalima taikyti už užšalusių aplinkų – pavyzdžiui, amžinojo įšalo – ribų.
„Ilgai būti užšaldytam be jokios veiklos nėra tas pats, kas ilgai gyventi su labai mažu aktyvumo lygiu“, – nurodo tyrėjas.
Tyrimas publikuotas „Biorxiv“.
Parengta pagal „New Scientist“.
