西伯利亞凍土中沉睡4.6萬年的生物復甦科學家們從中看到不死的潛力
一篇發表在《公共科學圖書館:遺傳學》上的論文再度引發對“夾在生與死之間第三種形態”的關注。簡單來說,多國研究人員通過成功復甦數條深埋在西伯利亞凍土中的線蟲,揭示了“隱生”現象具有的無窮潛力。
(來源:PLOS Genetics)
隱生(Cryptobiosis)是一種生命狀態,指的是生命體為了應對極端天氣條件時極端降低代謝的情況。例如隱生動物面對乾旱時,會進行“脫水”,並停止繁殖、發育和新陳代謝等活動。但等到環境好轉時,又能複蘇過來。
這篇論文的聯合作者之一,德國麥克斯·普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所的Teymuras Kurzchalia表示,這篇論文可能會推動人們思考生與死之間的第三種情況。
在以往的論文中,也有過類似的發現,只不過生物隱生的時間沒那麼長。權威期刊《細胞》曾在2021年發布過一項復甦沉睡2.4萬年輪形動物的報告,2016年發表在《低溫生物學》的論文,也提到成功復甦在南極洲沉睡30年的緩步動物。
研究發現,一種緩步動物獨有的蛋白質表現出保護DNA免受傷害的能力,而將這種細胞引入人體提報,也展現出對輻射傷害抵抗力增強的變化。
Kurzchalia解釋稱,類似於病毒這類的單細胞生物已經被證明能夠在隱生的狀態下存活數百萬年,但對於動物來說,隱生4.6萬年已經是目前的紀錄了。
科研人員們也表示,諸如把冷凍的人體復甦這樣的設想目前仍屬科幻領域。但對於這種現象的研究可能會揭示緩步動物能在極端條件下存活的基因或蛋白質運行機制。當然,這項研究最終將用來幫助人類變得更具有韌性。
未參與這份研究的新西蘭奧塔哥大學的生物學家Craig Marshall展望稱,未來人類可能具備開發一些分子來實現同樣效果的能力。
據悉,這些沉睡4萬多年的線蟲是在21世紀初,在俄羅斯東部Kolyma河附近130英尺地下挖出來的。事實上,這批科學家在2018年首度發表論文描述這種現象:他們把這些凍在地下的線蟲放在70華氏度(21.1攝氏度)的培養皿數週後,一部分線蟲開始復蘇並開始繁殖。
通過放射性碳定年法,科學家們初步給出的結論是這批線蟲所在的凍土大概已經有3萬-4萬的歷史了。在最新的論文中,科學家們表示又對這些凍土進行了檢測,定下了4.6萬年的年齡。研究人員表示,雖然這批人類被喚醒的線蟲已經走完了這一生,但他們也有通過無性繁殖留下後代。
研究顯示,這些上古線蟲的後代們,似乎在使用一種名為海藻糖的成分來抵禦極端情況。在其他的線蟲研究中,曾展現出海藻糖凍結成玻璃一樣的物質以保護細胞。
人類對於隱生現象的研究,最早可以追溯到17至18世紀的“微生物學之父”列文虎克。在1702年的一封信中,他描述將一顆“看上去沒有生命的灰塵”放在水中,一個小時內就觀察到“充滿生命”的跡象。
而在上世紀50年代,隱伏生物鹵蟲屬(鹽水蝦)首次以“海猴子”(Sea-Monkeys)的名字公開出售,這種脫水的生命體再放入水中後會重現生機。
(鹵蟲屬資料圖,來源:社交媒體)
但直到今日,人類對這種隱生現象的原理並沒有充分的認知。懷俄明大學的分子生物學家Thomas Boothby介紹稱,這種現象仍是動物生理學的持久謎團之一。擁有一個複雜的多細胞有機器,又能隨時關閉並進入假死狀態,這令人難以置信。