Ученым удалось определить вид древних существ, оживших после 46 тысяч лет в анабиозе

В последние два миллиона лет экосистемы во многих частях мира стали носить эфемерный характер: тропические острова то регулярно уходили под воду, то появлялись из-под нее, каждый раз обнуляя местные экосистемы. В высоких широтах что-то похожее стало наблюдаться на континентах: ледниковый покров неоднократно уничтожал обширные экосистемы. Это во многом обедняло те, что приходили им на смену после отступления ледников.

Однако новые данные показали, что ряд многоклеточных существ адаптировался к таким резким изменениям условий — и может пережить даже очень длинный цикл неприятностей, «не приходя в сознание».

Новая работа международной группы ученых с участием российских исследователей посвящена как раз древнейшему из известных примеров такого рода. Ученые провели генетический анализ нематод (круглые черви, известно 24 тысячи видов), ранее найденных в вечной мерзлоте на Колыме (часть авторов новой работы исследовали эти образцы еще в работе 2018 года).

Анализ ДНК показал, что речь идет о новом, до сих пор неизвестном виде — Panagrolaimus kolymaensis (панагролаймус колымский). Предполагается, что по аналогии с современными видами панагролаймусов это почвенный червь, потребляющий мертвую органику и, таким образом, играющий важную роль в образовании почв, пригодных для произрастания растений. Соответствующая статья опубликована в журнале PLOS Genetics.

Начало исследования относится к периоду, когда размороженные образцы вечномерзлотных пород были подвержены воздействию воды с привносом органики (агар). Реагируя на это, нематоды, видовая принадлежность и возраст которых исходно были не вполне ясны, «ожили», а точнее — вышли из криобиоза. Это разновидность анабиоза (синоним криптобиоза), наступающая из-за падения температур.

«Ожившие» нематоды оказались короткоживущими — умерли в течение месяца. Однако они успели оставить потомство, причем оказалось, что эти черви могут размножаться партеногенетически, без двуполого размножения. Следовательно, они могут восстановить свою популяцию, даже если выживет всего один их представитель.

Выяснить, что это за вид, просто по морфологии оказалось нереально: панагролаймусы разных видов очень похожи внешне. Поэтому авторы работы собрали их, промыли водой, а затем поместили в центрифугу, где подвергли перегрузкам до 1000 g. То, что осталось, растворили в соленом растворе, а потом подвергли последующим процедурам, призванным очистить образцы от загрязнений любой ДНК, кроме самих червей. Среди процедур был и пропуск через дополнительные центрифуги с ускорением до 16 000 g, промывкой спиртом и так далее.

Затем ДНК проанализировали и сравнили с генами еще 44 видов почвенных нематод с целью установить «родственные связи». Оказалось, перед учеными — новый вид, причем, по всей видимости, он приобрел способность к партеногенезу отдельно от своих видов-родственников. Радиоуглеродный анализ органики показал, что возраст образца, в котором нашли исходные нематоды, — 46 тысяч лет. Это заметно отличается от более ранних и менее точных датировок в 30-40 тысяч лет.

Новая датировка закрепляет за этим колымским червем статус древнейшего многоклеточного организма, сумевшего сохранить жизнеспособность на протяжении полусотни тысяч лет — несмотря на ледниковые периоды и межледниковья. По словам исследователей, дальнейшее изучение вечной мерзлоты позволит найти еще более древние организмы, способные «ожить» после очень длительного анабиоза.

До нового колымского червя древнейшие организмы, найденные в ископаемых образцах, имели одноклеточную природу. Возраст многоклеточных, в случае которых надежно зафиксировали выживание после анабиоза, оценивали в десятки лет.

«Наше открытие в том, что, сделав геномный анализ, мы обнаружили новый для науки вид, который в современных почвах пока не встречался. Геномные исследования важны, чтобы понять, какие механизмы столь длительного криптобиоза были использованы для того, чтобы многоклеточный организм мог так долго сохранять жизнеспособность в мерзлоте», — отметила Анастасия Шатилович из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук.

Новая научная работа продемонстрировала, что массовое размораживание многолетней мерзлоты, идущее в современное потепление, может вернуть в экосистемы немало многоклеточных организмов, которых там не было тысячи и десятки тысяч лет.