На территории Сибири в 2002 году в окаменелой беличьей норе ученые обнаружили древних червей нематод. Нора находилась у реки Колыма в северо-восточной части Арктики. Благодаря вечной мерзлоте замороженные черви не просто хорошо сохранились — в 2018 году после разморозки они начали шевелиться, питаться и даже размножаться.

Ученые вывели в лабораторных условиях уже более 100 поколений замороженного существа. Теперь же в новом исследовании удалось определить к какому виду относятся эти древние нематоды, а также выяснить сколько времени они “проспали” в вечной мерзлоте.

Визуализация червя, который 46000 лет оставался живым в вечной мерзлоте

Самый древний живой червь на планете

Как сообщают ученые в своем исследовании, ожившие черви вошли в криптобиоз 46 тысяч лет назад, то есть в эпоху позднего плейстоцена, который длился в период от 2,6 миллиона до 11 700 лет назад.

К такому выводы исследователи пришли на основе радиоуглеродного анализа почвы, в которой обнаружили червей. Исследование также показало, что все это время вечная мерзлота не оттаивала. Очевидно, это и позволило им выжить.

Как выяснилось, существа относятся к недавно зарегистрированному “вымершему” виду Panagrolaimus kolymaensis. К слову, продолжительность жизни у этих червей небольшая. Каждое новое поколение живет всего 8-12 дней.

Фото «вымершего» нематода Panagrolaimus kolymaensis

Организмы, которые выживают в замороженном состоянии

Ученым уже давно известно, что некоторые многоклеточные организмы способны переходить в некое состояние покоя, которое называется “криптобиозом”. Оно происходит в ответ на замораживание или обезвоживание. Правда, в случае высушивания, состояние, в которое впадают эти существа, называется ангидробиозом, однако суть от этого не меняется.

Однако организмов, которые обладают такой способностью, на планете существует не так много. В настоящее время известно, что в “спячку” способны впадать нематоды, тихоходки, коловратки (микроскопические водные организмы) и некоторые другие виды. В таком состоянии они практически перестают потреблять кислород, метаболические процессы при этом останавливаются.

Однако все известные не вымершие организмы, впадающие в криптобиоз, способны выживать в таком состоянии лишь несколько десятилетий. К примеру, рекорд принадлежал антарктическим видам нематод Tylenchus polyhypnus, которые пребывали в высушенном состоянии 39 лет.

Тихоходки способны впадать в криптобиоз, но только на несколько десятилетий

Что касается древних вымерших существ, предыдущий рекорд установила древняя аскарида из рода Plectus, которая тоже была обнаружена в Сибири. Ее возраст составлял около 42 тысячи лет.

Кроме того, ранее в Сибири была обнаружена коловратка, которая пребывала в криптобиозе 24 тысячи лет. Но Panagrolaimus kolymaensis смог побить все рекорды, прожив в вечной мерзлоте 46 тысяч лет.

Почему нематоды не погибают при заморозке

Чтобы выяснить, как древние нематоды выживают в течение длительного времени, исследователи их сначала высушили, а затем заморозили. В момент, когда черви входили в состояние ангидробиоза, ученые обнаружили у них всплеск выработки сахара (трегалозы). По мнению авторов работы, сахар защищает мембраны клеток от обезвоживания.

Затем они заморозили высушенных червей при температуре -80 градусов. Как выяснилось, предварительное высушивание повышает выживаемость червя при заморозке. Нематоды, которые были заморожены без предварительного высушивания, сразу же погибали.

Современный червь Caenorhabditis elegans имеет много общих генов с вымершим видом Panagrolaimus kolymaensis

По мнению исследователей, нематоды эволюционировали таким образом, чтобы выживать в суровых арктических условиях в криптобиотическом состоянии длительное время. То есть они впадают в спячку, которая длится десятки тысяч лет, пока на Земле не наступит очередное потепление климата. Это значит, что вымершие виды нематод вновь оживут, когда растает вечная мерзлота.

Авторы исследования сравнили гены P. kolymaensis с одним из его живых предков — почвенных червей Caenorhabditis elegans. Как выяснилось, они имеют много общих генов.

Причем некоторые гены отвечают за выживание в суровых условиях окружающей среды. Это немного странно, так как современный червь C. elegans живет в регионах с умеренным климатом.

Ученые надеются, что раскрытие секретов долгосрочного криптобиоза позволит найти способ сохранения клеток и даже тканей в течение длительного времени. Но для этого придется провести еще много исследований.