Крошечные круглые черви (всего 0,5 мм в длину) – редчайшие представители земной фауны. В чашке Петри копошатся потомки тех самых нематод, которых реанимировали после 46 тыс. лет сна.

– Мы работаем с их потомством. Их много. Черви живут, плодятся и умирают. В чашках Петри разновозрастные популяции, – делится с журналистом Metro старший научный сотрудник лаборатории криологии и почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (ИФХиБПП РАН) Анастасия Шатилович.

Меню и температура

Потомство древних беспозвоночных держат в холодильнике. В меню "младших" червей-нематод – эшерихия коли, она же кишечная палочка. И похоже, что условия жизни в XXI веке древним животным пришлись по душе.

– Они чувствуют себя нормально, – продолжает Анастасия Шатилович. – Есть методика, которая применяется для современных червей. Для этого не требуется ничего уникального, единственное, что они живут при +18 градусах. Ещё мы создали стерильную среду: в ней нет посторонних микробов.

Уснули в норе суслика

Родительских особей червей-нематод группа исследователей случайно обнаружила в вечной мерзлоте Якутии в 2018 году, у берегов реки Колымы. Такая находка, по словам Анастасии Шатилович, сродни чуду. Когда похолодало, миниатюрные беспозвоночные впали в  привычный криптобиоз. Но место для спячки выбрали неудачно.

– Каждую зиму в почве замерзает всё население, которое там есть, особенно в Арктике. В позднем плейстоцене, по мере накопления осадка на поверхности земли, норы постепенно переходили в мёрзлые толщи. Червей-нематод мы нашли в норе суслика рода Citellus на самой границе, которая быстро замёрзла, – объясняет научный сотрудник.

В итоге черви уснули во время позднего плейстоцена (ледниковый период), а проснулись уже в третьем тысячелетии.

– Это уникальная находка! Многоклеточные организмы обнаруживаются крайне редко, – говорит собеседница Metro. – Их "соседями" были мамонты, шерстистые носороги, бизоны, овцебыки и т.д.  – так называемая мамонтовая фауна позднего плейстоцена.

Механизмы криптобиоза

Сейчас учёные продолжают изучать бывших обитателей ледникового периода. Помимо рациона и условий содержания также известен срок их жизни – один-два месяца – и то, что это не паразитические существа.

– Это обычные почвенные свободноживущие нематоды, – добавляет эксперт. – Это черви, которые имеют высокую устойчивость к промерзанию и пересушиванию.  

Но всё равно пока вопросов больше, чем ответов. Больше всего учёных интересуют механизмы криптобиоза.

– Мы сделали полный геном и определили, что это новый вид. Теперь надо попробовать найти и изучить клеточные и молекулярные механизмы, которые используются для длительного криптобиоза. Для этого нужно сделать биохимические, генетические и другие исследования, – делится планами Анастасия Шатилович. – Одна из основных проблем в криптобиозе – это повреждение ДНК, которую нужно репарировать. И каким образом многоклеточный организм восстанавливает свою ДНК в течение такого длительного времени, мы не знаем.

 Часть древних особей разъехалась по лабораториям Германии.

Консервация органов

Если учёным удастся разгадать секрет древних червей, то это откроет новые перспективы перед человечеством. Речь пока не идёт о криптобиозе тела целиком, однако, по словам Анастасии Шатилович, в такое состояние "покоя" можно вводить, например, отдельные органы.   

– Эти механизмы могут быть применены в медицинских целях, при консервации, – говорит эксперт.

2018 – в этом году исследователи обнаружили древних червей-нематод на берегу реки Колымы

Тип: нематода
Вид: Panagrolaimus kolymaensis
Возраст: 46 тыс. лет
Размер взрослой особи: 0,5 мм
Температура содержания: +18 градусов
Питание: бактерии – Escherichia coli
Место обнаружения: нора суслика, расположенная в Колымской низменности на правом берегу реки Колымы

Эксперт. Анастасия Шатилович, старший научный сотрудник лаборатории

Загадочный криптобиоз

Криптобиоз – широкий термин. Это почти полная остановка метаболизма в результате обезвоживания, замораживания и недостатка кислорода. В экстремальных условиях черви могут использовать покоящуюся стадию и механизмы криптобиоза. Какая температура запускает этот процесс конкретно у нашего червя, мы не знаем. Но, думаю, как только начинается переохлаждение. Это не простой процесс и не моментальное замораживание. Для того чтобы выработать трегалозу (углеводы) и криопротекторы (вещества, которые защищают клетки и ткани от повреждений), нужно больше времени. В Якутии почва замерзает полностью, и все тундровые организмы, даже современные, умеют быстро впадать в спячку и выходить из неё.