קריפטוביוזה: להשעיית חיים על פני טווחי זמן גיאולוגיים יש משמעות לאבולוציה

לחלק מהאורגניזמים יש יכולת להשעות תהליכי חיים כשהם נמצאים בתנאים סביבתיים שליליים. נקרא קריפטוביוזיס או אנימציה מושעה, זה כלי הישרדות. אורגניזמים תחת אנימציה מושהה מתחדשים כאשר תנאי הסביבה נעשים נוחים. בשנת 2018 התגלו נמטודות ברות קיימא מהפלייסטוקן המאוחר שנשארו באנימציה מושעית במשך 46,0000 שנים בפרמפרפר בסיביר. תולעים אלה זכו לתחייה לאחר מכן או הוחזרו לחיים נורמליים. חקירה מפורטת של מקרה הקרפטוביוזיס הזה גילתה שהתולעים היו שייכות למין חדש בשם P. kolymaensis. הגנים הקריפטוביוזיים והתהליכים הביוכימיים המופעלים אפשרו לתולעים להשעות חיים על פני טווחי זמן גיאולוגיים, מה שמרמז על זמני הדור שניתן למתוח לאלפי שנים ופרטים ממין באנימציה מושעית במשך אלפי שנים עשויים להחיות יום אחד כדי למצוא מחדש שושלת שנכחדה. יש לזה פוטנציאל להגדיר מחדש אבולוציה.

אורגניזמים מסוימים התפתחו ליכולת להשעות תהליכים מטבוליים ללא הגבלת זמן כאשר הם נמצאים בתנאים סביבתיים שליליים. במצב קריפטוביוטי של חוסר פעילות קיצוני, כל התהליכים המטבוליים, לרבות רבייה, צמיחה והתפתחות ותיקון, נפסקים והחיים נשארים מושעים עד שהתנאים הסביבתיים חוזרים להיות נוחים.  

קריפטוביוזה או אנימציה מושעית היא כלי הישרדות אליו פונים אורגניזמים מסוימים כשהם בתנאים קשים.  

חיידקים רבים כולל שמרים, זרעי צמחים, נמטודות (תולעים עגולות), שרימפס מלח וצמח התחייה ידועים כבעלי יכולת של קריפטוביוזה. אולי, הדוגמה הטובה ביותר לקריפטוביוזיס לטווח הארוך ביותר היא המקרה של נבג Bacillus שנשמר בבטן של דבורים קבורות בענבר במשך 25 עד 40 מיליון שנה. במקרה של צמחים גבוהים יותר, מקרה יוצא דופן של הנפשה מושעה היה זה של זרעי לוטוס בני 1000 עד 1500 שנה שנמצאו באגם עתיק בסין שיכול לנבוט לאחר מכן.  

המקרה של קריפטוביוזיס שהכי תפס את דמיונם של אנשים בעבר הקרוב הוא דוח 2018 על גילוי של בר-קיימא נמטודות מסוף הפלייסטוקן. התולעים נשארו באנימציה מושעית במשך כ-40,0000 שנה בסיביר קפוא ולאחר מכן התעוררו לתחייה או לחיים נורמליים. החקירה הקפדנית של המקרה הזה שנמשכה למעלה מארבע שנים הושלמה כעת והתוצאות פורסמו.   

לפי המדוייק היכרויות פחמן רדיו, הנמטודות נשארו בהנפשה מושעית מאז הפלייסטוקן המאוחר במשך כ-46,000 שנים.  

הרכבת הגנום וניתוח מורפולוגי מפורט הובילו להסקה שהתולעים היו שונות מבחינה פילוגנטית מ elegans Caenorhabditis והשתייך למין חדש שנקרא כעת Panagrolaimus kolymaensis.  

יתר על כן, הגנים (או ערכת הכלים המולקולרית) לקריפטוביוזיס הן ב-P. kolymaensis והן ב-C. elegansis היו נפוצים במקורם ושתי התולעים השתמשו במנגנונים ביוכימיים דומים כדי לשרוד תנאים קשים שאפשרו להן להשעות חיים על פני טווחי זמן גיאולוגיים לתקופות הרבה יותר. ממה שדווח בעבר. 

היכולת להשעות חיים לתקופות כה ארוכות פירושה שקריפטוביוזה יכולה למתוח את זמני הדור מימים לאלפי שנים. יחידים ממין באנימציה מושעית במשך אלפי שנים עשויים להחיות יום אחד כדי למצוא מחדש שושלת שנכחדה. זה יכול להגדיר מחדש אבולוציה.  

*** 

מקורות: 

1. Shatilovich AV et al 2018. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Lowland River Kolyma. דוקלאדי מדעי הביולוגיה. 480(1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079 
2. שתילוביץ' א', ואח' 2023. זן נמטודות חדש מהפרמפרסט הסיבירי חולק מנגנונים הסתגלותיים להישרדות קריפטוביוטיים עם זחל C. elegans dauer. PLOS Genetics, פורסם ב-27 ביולי 2023, e1010798. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010798  

***