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西伯利亚线虫四万年沉睡苏醒 人类冰冻休眠曙光降临

西伯利亚线虫四万年沉睡苏醒 人类冰冻休眠曙光降临
2018-09-11 12:05:32 新浪科技

7月底,世界各国媒体都将关注的焦点置于俄罗斯科学院土壤理化及生物问题研究所的一间实验室。在这里,两种已经在西伯利亚永久冻土中冰封了数万年的线虫,重新解冻复苏,开启了全新的生命旅程。

这是人类第一次复活冰冻如此长时间的多细胞生物,两种线虫也用自己独特的“冻龄“秘术成功地登顶现存动物寿命排行榜。在它们漫长的沉睡开始时,长毛猛犸象还游荡在西伯利亚的苔原之上。

西伯利亚永久冻土——保存古生物遗体的天然冷库

永久冻土的英文名称permafrost来自对permanently frozen ground的缩写,字面意思来说便是永久冰封的土地。永久冻土占据了北半球20%的陆地面积,大部分集中在俄罗斯西伯利亚、美国阿拉斯加、加拿大北部和格陵兰岛等地,最厚处可达650米(阿拉斯加Prudhoe Bay)。

辽阔的西伯利亚永久冻土区,作者:荆博

辽阔的西伯利亚永久冻土区,作者:荆博

之前在西伯利亚的永久冻土样品中,科学家们成功地复活了一系列被冰冻的古代生物。然而它们的共同特点便是要么属于单细胞动物,要么属于还有萌发能力的种子。需氧/厌氧细菌、蓝绿藻、放线菌、单细胞绿藻、酵母、阿米巴变形虫、异养鞭毛虫、纤毛虫、苔藓孢子甚至高等植物种子都榜上有名。

然而,冰冻多细胞生物的复活却一直没有实质性进展。虽然曾经有过在冷冻标本中存在二三十年的线虫成功苏生的先例,但毕竟时间尚不够久远,相关研究也未能引发较大影响力。

另一方面,由于特殊的自然地理条件,保存完好的古代动物遗迹在西伯利亚时有发现。在这个极寒之地,长毛猛犸、长毛犀牛、穴狮等已经于更新世(约260万年前到1.2万年前,地质时代第四纪的早期)灭绝的大型动物都曾经出土过,并且它们的完好程度常常令人惊讶。

 西伯利亚永久冻土中发现的幼年长毛猛犸象尸体,作者:James St。 John on VisualHunt

西伯利亚永久冻土中发现的幼年长毛猛犸象尸体,作者:James St。 John on VisualHunt

然而,当它们被从幽暗冰冷的地底发掘出来时,即便它们仍然保留着生前的模样,也早已失去了生命活力。所以,当两种线虫们开始在培养皿中缓缓蠕动的时候,研究者们的兴奋之情可想而知。

复活线虫——既不简约又不简单的科学探索

两种线虫中比较年轻的一种采集自科雷马河(Kolyma River)下游Duvanny Yar的一处松鼠洞穴遗迹,地层年代经由碳同位素测定,距今已有32000年。

另外一种线虫采集自对阿拉泽亚河(Alazeya River)沿岸的一处冰川沉积物进行的岩心钻探。样品取自距离地表3.5米深处的岩心,经由碳同位素测定,距今约为42000年。

这两件样品分别采集于2002年和2015年,之后一直在实验室中保存于-20摄氏度的环境中。另外值得一提的是,进行该项研究的科学家们同时采集了300件类似的永冻土沉积物样品,不过仅仅在上述两件样品中成功地复活了远古线虫。

两种样品的提取地点,作者:荆博

两种样品的提取地点,作者:荆博

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