【短訊】西伯利亞凍土中沉睡4.6萬年的生物復(fù)蘇 科學(xué)家們從中看到不死的潛力
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(編輯 史正丞)當(dāng)?shù)貢r(shí)間周四,一篇發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館:遺傳學(xué)》上的論文再度引發(fā)對“夾在生與死之間第三種形態(tài)”的關(guān)注。(來源:PLOS Genetics)簡單來說,多國研究人員通過成功復(fù)蘇數(shù)條深埋在西伯利亞凍土中的線蟲,揭示了“隱生”現(xiàn)象具有的無窮潛力。隱生(Cryptobiosis)是一種生命狀態(tài),指的是生命體為了應(yīng)對極端天氣條件時(shí)極端降低代謝的情況。例如隱生動物面對干旱時(shí),會進(jìn)行“脫水”,并停止繁殖、發(fā)育和新陳代謝等活動。但等到環(huán)境好轉(zhuǎn)時(shí),又能復(fù)蘇過來。這篇論文的聯(lián)合作者之一,德國麥克斯·普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)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(fā)現(xiàn),只不過生物隱生的時(shí)間沒那么長。權(quán)威期刊《細(xì)胞》曾在2021年發(fā)布過一項(xiàng)復(fù)蘇沉睡2.4萬年輪形動物的報(bào)告,2016年發(fā)表在《低溫生物學(xué)》的論文,也提到成功復(fù)蘇在南極洲沉睡30年的緩步動物。研究發(fā)現(xiàn),一種緩步動物獨(dú)有的蛋白質(zhì)表現(xiàn)出保護(hù)DNA免受傷害的能力,而將這種細(xì)胞引入人體細(xì)胞,也展現(xiàn)出對輻射傷害抵抗力增強(qiáng)的變化。Kurzchalia解釋稱,類似于病毒這類的單細(xì)胞生物已經(jīng)被證明能夠在隱生的狀態(tài)下存活數(shù)百萬年,但對于動物來說,隱生4.6萬年已經(jīng)是目前的紀(jì)錄了??蒲腥藛T們也表示,諸如把冷凍的人體復(fù)蘇這樣的設(shè)想目前仍屬科幻領(lǐng)域。但對于這種現(xiàn)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(zhì)運(yùn)行機(jī)制。當(dāng)然,這項(xiàng)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(xué)的生物學(xué)家Craig Marshall展望稱,未來人類可能具備開發(fā)一些分子來實(shí)現(xiàn)同樣效果的能力。據(jù)悉,這些沉睡4萬多年的線蟲是在21世紀(jì)初,在俄羅斯東部Kolyma河附近130英尺地下挖出來的。事實(shí)上,這批科學(xué)家在2018年首度發(fā)表論文描述這種現(xiàn)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(yǎng)皿數(shù)周后,一部分線蟲開始復(fù)蘇并開始繁殖。通過放射性碳定年法,科學(xué)家們初步給出的結(jié)論是這批線蟲所在的凍土大概已經(jīng)有3萬-4萬的歷史了。在最新的論文中,科學(xué)家們表示又對這些凍土進(jìn)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(jīng)走完了橫跨四萬多年的一生,但他們在醒來后,也通過無性繁殖留下了后代。研究顯示,這些上古線蟲的后代們,似乎在使用一種名為海藻糖的成分來抵御極端情況。在其他的線蟲研究中,曾展現(xiàn)出海藻糖凍結(jié)成玻璃一樣的物質(zhì)以保護(hù)細(xì)胞。人類對于隱生現(xiàn)象的研究,最早可以追溯到17至18世紀(jì)的“微生物學(xué)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(gè)小時(shí)內(nèi)就觀察到“充滿生命”的跡象。而在上世紀(jì)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后會重現(xiàn)生機(jī)。(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(xiàn)象的原理并沒有充分的認(rèn)知。懷俄明大學(xué)的分子生物學(xué)家Thomas Boothby介紹稱,這種現(xiàn)象仍是動物生理學(xué)的持久謎團(tuán)之一。擁有一個(gè)復(fù)雜的多細(xì)胞有機(jī)器,又能隨時(shí)關(guān)閉并進(jìn)入假死狀態(tài),這令人難以置信。
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