西伯利亚冰封3万年线虫被“叫醒”
专家：有机体从万年永冻土中复活并不完全是好消息
本报记者 陈 瑜
只是打个盹，睁眼已过万年，小说里的情节如今变成现实。
俄罗斯和美国研究人员最近解冻西伯利亚的永冻土样品，成功让其中两条冰封了3万年以上的线虫苏醒。这是第一次用证据表明，多细胞生命体在永冻土的极寒环境中长期休眠后，仍能够重新恢复生机。
“线虫动物门是动物界中最大的门之一，之前在干旱环境下也曾发现过线虫样品。”中科院西北生态环境资源研究院副研究员张威7月31日在接受科技日报记者采访时说，随着对包括动物、微生物在内的极端环境生物研究不断深入，挖掘耐冷适应机制，对探索生命进化、揭示生态适应策略具有重要意义。
张威说，与微生物（细菌、古菌、真菌等）相比，线虫结构复杂，对生态环境的影响和响应更明显，正因如此，线虫复苏概率更小。国外的这项研究再次强调这样一个事实，不仅是微生物，多细胞生命体也能长期存活于冻土环境中。
“所谓复苏，其实是一个生物培养过程。如果不复苏，通过分子生物学方法，从分子水平研究生物群落结构与功能，基于现有数据库，可以判断其分类学地位。但成千上万的微生物是‘土著’还是外来‘移民’，需要通过培养获得个体，才能做出比较准确的解释。”张威告诉记者，通过复苏可以判断生物是不是新物种，对研究物种进化也有借鉴意义。
冻土是指0℃以下，并含有冰的土壤、沉积物或基岩。有别于其他冷环境，冻土低温、可利用液态水不多、营养匮乏的特殊结构，为生物群落提供了得天独厚的栖息场所。它也被认为是一个储存古老活性细胞的巨大“仓库”。
但以微生物为例，可培养的微生物数量仅占冻土微生物细胞总数的很小一部分。张威举例说，在我国青藏高原北麓河地区的冻土土壤中，可培养微生物数量为每克土壤102—106个，究其原因是由于微生物自身不可培养的特性，如“侏儒”细胞，反复冻融等不适当样品预处理，特殊的微生物类群需要特别培养等。此外，现有的测定微生物细胞总数的方法往往会高估冻土中微生物的数量。
“现在一般将分子生物学方法和复苏结合起来做研究。”张威说。随着测序技术的发展，冻土中越来越多的微生物群落被揭开面纱，包括近年来从冻土环境中已分离出具有再生能力的巨型DNA病毒以及藓类植物。
近年来，全球气候变暖对冻土的影响以及冻土微生物在气候变暖中扮演的角色，受到越来越多关注。有关多年冻土融化以及微生物降解其中封存的有机质，进而导致二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等温室气体释放的科学问题，是目前微生物生态学家关注的焦点。
但有机体从万年永冻土中复活并不完全是好消息，比如有研究警告，气候变化导致永冻土解冻，可能会释放出其中冰封万年、携带疾病的有害有机体，进而产生威胁。张威坦言，目前古病毒的潜在危害性、现有药物能不能应对还难以评估。
值得一提的是，极端环境生物具有不同的遗传背景和代谢途径，这类群体及其所包含的生物催化酶，被认为是宝贵的催化剂资源。（科技日报北京7月31日电）
