北极冰封2.4万年蛭形轮虫被复活

美国趣味科学网站6月7日发表题为《北极永久冻土中有2.4万年历史的“僵尸”被复活和克隆》一文。全文摘编如下：

它们反正不怕冰天雪地。

一些在北极永久冻土中冰冻了2.4万年的微型“僵尸”，最近在俄罗斯的一个实验室里被复活并繁殖出了克隆体。

这些顽强的生物名为蛭形轮虫，因嘴周围有一圈轮状的纤毛而得名。轮虫是生活在淡水环境中的多细胞微生物，已存在了大约5000万年。

在这段漫长的岁月里，轮虫掌握了一两个生存技巧。

研究人员此前就曾发现，在零下20摄氏度的低温环境下被冷冻的现代轮虫能在10年后复活。现在，科学家们复活了在更新世（260万年前至1.17万年前）晚期被冻结在古代西伯利亚永久冻土中的轮虫。解冻后，这些古老的轮虫开始通过孤雌生殖方式进行无性繁殖，创造出基因与本体完全相同的克隆体。

▲蛭形轮虫以其忍受极端环境的能力闻名。(英国广播公司网站)

古老生命“快照”

永久冻土——冰冻至少两年的土地——能够保存上万年前生命（和死亡）的“快照”。例如，据趣味科学网站此前报道，人们2020年在西伯利亚永久冻土中发现的一具小鸟尸体已有4.6万年的历史，但看上去“好像才死几天”。2020年还是在西伯利亚，一头已木乃伊化的冰冻洞熊被发现，其历史可追溯到大约3.9万年前，其肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛却保存了下来。

在冰层中度过了成千上万年时间后，外观还能保持栩栩如生，这已然令人惊叹。但某些被尘封在古代永久冻土中的动植物设法做到了一些更令人吃惊的事：从冰冻状态中复活。

据趣味科学网站2012年报道，科学家们当年讲述了他们如何用被冰冻在西伯利亚永久冻土中的未成熟果实组织重新培育出3万年前的植物。两年后，研究人员重新培育出了在南极洲已被冰封1500年的南极苔藓。趣味科学网站2018年还曾报道称，科学家在西伯利亚两处古老的永久冻土中发现了一种名为线虫的微型蠕虫并将其复活，其中一处的岩石约有3.2万年的历史，另一处则约有4.2万年的历史。

“隐生”本领高强

现在，科学家复活了更多永久冻土中的冰冻动物“僵尸”。在被复活前，它们处于一种被称为“隐生”的新陈代谢停止状态。

蛭形轮虫能够进入“隐生”状态以熬过严寒和干旱等极端情况。

俄罗斯理化学与土壤学生物问题研究所的研究员斯塔斯·马拉温说，轮虫之所以会进化出“隐生”的本领，是因为它们大多生活在经常结冰或干涸的潮湿栖息地。

马拉温在电子邮件中对趣味科学网站的记者说：“它们暂停新陈代谢并积累像伴侣蛋白这样的化合物，这些化合物可以帮助它们在条件改善时从'隐生’状态中复苏。”马拉温解释说，轮虫还拥有某些机制，能够修复脱氧核糖核酸损伤和保护自身细胞免受被称为活性氧的有害分子的伤害。

在新研究中，科学家们钻探至西伯利亚阿拉泽亚河河面以下11.5英尺（约合3.5米）处，收集了那里的永久冻土样本。他们利用放射性碳测年法发现，这些冻土约有2.4万年的历史。在将样本解冻后，研究人员发现了处于“隐生”状态的盘网轮属蛭形轮虫。

人类难以效仿

科学家们先是对永久冻土样本进行了分离和分析，以确保它们没有受到现代微生物的污染。马拉温说，为了唤醒这些冰冻的“沉睡者”，“我们把一块永久冻土放入装有合适培养基的培养皿中，然后就静候这些生物从休眠状态中复苏、开始移动并繁殖”。

当然，一旦这些解冻的幸存者开始克隆自己，科学家就无法分辨哪些是古代的，哪些是新生的，因为这些轮虫的基因完全相同。马拉温说，由于轮虫通常只能存活大约两周，所以科学家们收集的数据来自2.4万年前轮虫的克隆体，而非冰河世纪的幸存者本身。

马拉温说，“从永久冻土中分离出来的活体生物可能是低温生物学研究的最佳样本”，它们能够提供宝贵的线索，让人类了解令这些生物得以幸存的机制。他说，随后可以在人体细胞、组织和器官的冷冻保存试验中验证这些机制。

然而，这并不意味着人类能够在不久的将来复制轮虫的深度冷冻睡眠和复苏模式。

马拉温说：“生物越复杂，就越难在冷冻状态下保持存活。对哺乳动物来说，目前这仍是不可能的。”

这一研究结果已于6月7日发表在美国《当代生物学》半月刊网站上。

微信编辑 | 董磊

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