冰封2.4萬年的生物被科學(xué)家復(fù)活

東方亮

它們反正不怕冰天雪地。

一些在北極永久凍土中冰凍了2.4萬年的微型“僵尸”，最近在俄羅斯的一個實驗室里被復(fù)活并繁殖出了克隆體。這些頑強的生物名為蛭形輪蟲，因嘴周圍有一圈輪狀的纖毛而得名。輪蟲是生活在淡水環(huán)境中的多細胞微生物，已存在了大約5000萬年。

在這段漫長的歲月里，輪蟲掌握了一兩個生存技巧。

研究人員此前就曾發(fā)現(xiàn)，在零下20攝氏度的低溫環(huán)境下被冷凍的現(xiàn)代輪蟲能在10年后復(fù)活?，F(xiàn)在，科學(xué)家們復(fù)活了在更新世（260萬年前至1.17萬年前）晚期被凍結(jié)在古代西伯利亞永久凍土中的輪蟲。解凍后，這些古老的輪蟲開始通過孤雌生殖方式進行無性繁殖，創(chuàng)造出基因與本體完全相同的克隆體。

1.古老生命“快照”

永久凍土——冰凍至少兩年的土地——能夠保存上萬年前生命（和死亡）的“快照”。例如，據(jù)趣味科學(xué)網(wǎng)站此前報道，人們2020年在西伯利亞永久凍土中發(fā)現(xiàn)的一具小鳥尸體已有4.6萬年的歷史，但看上去“好像才死幾天”。2020年還是在西伯利亞，一頭已木乃伊化的冰凍洞熊被發(fā)現(xiàn)，其歷史可追溯到大約3.9萬年前，其肉乎乎的黑色鼻子和大部分皮毛卻保存了下來。

在冰層中度過了成千上萬年時間后，外觀還能保持栩栩如生，這已然令人驚嘆。但某些被塵封在古代永久凍土中的動植物設(shè)法做到了一些更令人吃驚的事：從冰凍狀態(tài)中復(fù)活。

據(jù)趣味科學(xué)網(wǎng)站2012年報道，科學(xué)家們當(dāng)年講述了他們?nèi)绾斡帽槐鶅鲈谖鞑麃営谰脙鐾林械奈闯墒旃麑嵔M織重新培育出3萬年前的植物。兩年后，研究人員重新培育出了在南極洲已被冰封1500年的南極苔蘚。趣味科學(xué)網(wǎng)站2018年還曾報道稱，科學(xué)家在西伯利亞兩處古老的永久凍土中發(fā)現(xiàn)了一種名為線蟲的微型蠕蟲并將其復(fù)活，其中一處的巖石約有3.2萬年的歷史，另一處則約有4.2萬年的歷史。

2.“隱生”本領(lǐng)高強

現(xiàn)在，科學(xué)家復(fù)活了更多永久凍土中的冰凍動物“僵尸”。在被復(fù)活前，它們處于一種被稱為“隱生”的新陳代謝停止?fàn)顟B(tài)。

蛭形輪蟲能夠進入“隱生”狀態(tài)以熬過嚴寒和干旱等極端情況。

俄羅斯理化學(xué)與土壤學(xué)生物問題研究所的研究員斯塔斯·馬拉溫說，輪蟲之所以會進化出“隱生”的本領(lǐng)，是因為它們大多生活在經(jīng)常結(jié)冰或干涸的潮濕棲息地。

馬拉溫對記者說：“它們暫停新陳代謝并積累像伴侶蛋白這樣的化合物，這些化合物可以幫助它們在條件改善時從‘隱生狀態(tài)中復(fù)蘇?！瘪R拉溫解釋說，輪蟲還擁有某些機制，能夠修復(fù)脫氧核糖核酸損傷和保護自身細胞免受被稱為活性氧的有害分子的傷害。

在新研究中，科學(xué)家們鉆探至西伯利亞阿拉澤亞河河面以下11.5英尺（約合3.5米）處，收集了那里的永久凍土樣本。他們利用放射性碳測年法發(fā)現(xiàn)，這些凍土約有2.4萬年的歷史。在將樣本解凍后，研究人員發(fā)現(xiàn)了處于“隱生”狀態(tài)的盤網(wǎng)輪屬蛭形輪蟲。

3.人類難以效仿

科學(xué)家們先是對永久凍土樣本進行了分離和分析，以確保它們沒有受到現(xiàn)代微生物的污染。馬拉溫說，為了喚醒這些冰凍的“沉睡者”，“我們把一塊永久凍土放入裝有合適培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，然后就靜候這些生物從休眠狀態(tài)中復(fù)蘇、開始移動并繁殖”。

當(dāng)然，一旦這些解凍的幸存者開始克隆自己，科學(xué)家就無法分辨哪些是古代的，哪些是新生的，因為這些輪蟲的基因完全相同。馬拉溫說，由于輪蟲通常只能存活大約兩周，所以科學(xué)家們收集的數(shù)據(jù)來自2.4萬年前輪蟲的克隆體，而非冰河世紀的幸存者本身。

馬拉溫說，“從永久凍土中分離出來的活體生物可能是低溫生物學(xué)研究的最佳樣本”，它們能夠提供寶貴的線索，讓人類了解令這些生物得以幸存的機制。他說，隨后可以在人體細胞、組織和器官的冷凍保存試驗中驗證這些機制。

然而，這并不意味著人類能夠在不久的將來復(fù)制輪蟲的深度冷凍睡眠和復(fù)蘇模式。

馬拉溫說：“生物越復(fù)雜，就越難在冷凍狀態(tài)下保持存活。對哺乳動物來說，目前這仍是不可能的。”

這一研究結(jié)果已于6月7日發(fā)表在美國《當(dāng)代生物學(xué)》半月刊網(wǎng)站上。