最近苏醒的 4.6 万年前的线虫已经繁衍了 100 代后代

这些样本最后一次蠕动时,尼安德特人还存在。
A scanning electron picture of a female Panagrolaimus kolymaensis nematode.
一张巴拿马裂体线虫(Panagrolaimus kolymaensis)雌性的扫描电子显微镜照片。Alexei V. Tchesunov 和 Anastasia Shatilovich / 俄罗斯科学院土壤科学物理化学和生物问题研究所

一群科学家从西伯利亚永久冻土中发现了一根有46000年历史的土壤线虫,并在一次“睡美人”般的实验中,将这个休眠了数千年的微小生物唤醒。相关研究成果于7月27日发表在开放获取期刊《PLOS Genetics》上。

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线虫,也称为圆虫,是一类适应性极强的动物,有时是微小的。除了缓步动物和轮虫之外,一些线虫可以通过进入一种称为隐生的休眠状态来适应恶劣环境。这个过程基本上会关闭动物的新陈代谢系统,直到环境条件变得更有利时才能恢复。

在西伯利亚北部科力马河发现这些动物后,研究团队成功地将它们从这种“时间冻结”的状态中唤醒。放射性碳分析显示,这些圆虫的年代可追溯到45839至47769年前,那时剑齿虎尼安德特人仍然生活在地球上。

基因组测序显示,这种圆虫是一个新的线虫物种。巴拿马裂体线虫(Panagrolaimus kolymaensis)是一个功能性灭绝的物种,跻身于地球上栖息于水、土壤和海底的最普遍的生物之列。

P. kolymaensis高度连续的基因组将使其有可能与目前由Schiffer的团队及其同事正在测序的其他巴拿马裂体线虫物种进行比较,”研究合著者、德累斯顿概念基因组中心名誉主任Eugene Myers在一份声明中说。

据研究团队称,线虫不需要费力就能醒来、蠕动并繁殖出更多的小圆虫。他们已经成功在实验室中培养了超过100代P. kolymaensis,每一代大约持续8到12天。

“基本上,你只需要将蠕虫放在适宜的条件下,放在一个培养皿(琼脂)上,提供一些细菌、一些湿度和室温,”研究合著者、科隆大学动物学家Philipp Schiffer在接受《Vice》采访时解释道。“它们会开始爬行。它们也会开始繁殖。在这种情况下,这甚至更容易,因为这是一个全雌性(无性繁殖)的物种。它们不需要寻找雄性并进行交配,它们只是开始产卵,卵会发育成新的个体。”

除了复苏这个在地下沉睡了如此之久的物种的兴奋感之外,研究这些细长的生物可能有助于科学家在分子层面更好地理解动物如何适应由于全球变暖和不断变化的天气模式而引起的栖息地变化。

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他们发现,在冷冻前轻度脱水暴露有助于P. kolymaensis为隐生做好准备,并增加了在零下112华氏度(约零下79.4摄氏度)下的存活率。当在实验室进行轻度脱水时,线虫产生了糖分海藻糖,这可能使它们能够忍受冷冻和严重的脱水。

“我们的研究结果对于理解进化过程至关重要,因为世代时间可以从几天到几千年不等,而且一个物种个体能够长期生存,可能会导致那些本已灭绝的谱系重新出现,”研究作者Schiffer在一份声明中说。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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