בפעם הראשונה נמטודות של אורגניזמים רב-תאיים רדומים קמו לתחייה לאחר שנקברו במרבצי פרמפרסט במשך אלפי שנים.
בתגלית מעניינת למדי שנעשתה על ידי צוות רוסים חוקרים, עתיק תולעים עגולות (הנקראות גם נמטודות) שהתמצקו בפרמפרפר בסיביר לפני כ-42,000 שנה והוקפאו מאז, התעוררו שוב לחיים. הם היו קיימים בסוף עידן הפלייסטוקן - עידן הקרח והוקפאו מאז. פרמאפרוסט הוא קרקע הנשארת בנקודת הקיפאון של המים או מתחתיה (אפס מעלות צלזיוס) ברציפות במשך שנתיים או יותר. פרמפרפר כזה ממוקם בעיקר בגבהים גבוהים כמו באזורים הארקטיים ואנטארקטיקה ובסביבתו של כוכב לכת. במחקר זה, דגימות בפרמאפרוסט נקדחו מהקרקע הקפואה באזור הצפון מזרחי הנקרא יאקוטיה - החלק הקר ביותר של רוסיה. שתי תולעים עגולות היו התחדש מגוש קרח גדול - שהכיל כ-300 תולעים עגולות. אחת משתי התולעים נחשבת כבת 32,000 שנה (בהתבסס על תיארוך פחמן) והגיעה מדגימת אדמה שנלקחה ממחילת סנאי במרחק של 100 רגל מתחת לפני האדמה בפרמאפרוסט. השני, על פי ההערכות כבן 47,000 שנה, נמצא משובץ במשקע קרחוני במרחק של 11 מטרים בלבד מתחת לפני השטח ליד נהר אלאזייה. משקעי פרמפרוסט מכילים מגוון של אורגניזמים חד-תאיים - כמו כמה בקטריה, אצות ירוקות, שמרים, אמבות, אזוב - ששורדים אלפי שנים בקריפטוביוזה. קריפטוביוזה מוגדרת כמצב מטבולי אליו נכנס אורגניזם כאשר הוא מתמודד עם תנאים סביבתיים עוינים כגון התייבשות, הקפאה וחוסר חמצן. האורגניזמים החד-תאיים הללו נראו גדלים שוב לאחר טבעי לטווח ארוךשימור הקפאה'. שימור הקפאה הוא תהליך שיכול לשמר ולשמור על אברונים חיים, תאים ורקמות ביולוגיים על ידי קירורם בטמפרטורות קריוגניות נמוכות במיוחד. הליך זה משמר את המבנה הפנימי העדין של התאים ובכך מביא להישרדות טובה יותר ולשמירה על תפקוד.
המחקר שפורסם ב דוקלאדי ביולוגי מדעים מראה לראשונה, יכולת של אורגניזם רב תאי כמו תולעת להיכנס למצב של קריפטוביוזה ולהישאר קפוא במרבצי פרמפרסט באזור הארקטי. הדגימות בודדו ואוחסנו במעבדה בסביבות -20 מעלות צלזיוס. הדגימות הופשרו (או "הופשרו") והתחממו לכ-20 מעלות צלזיוס בכלי פטרי המכילים תרבית מועשרת להגברת הצמיחה. לאחר מספר שבועות, שתי תולעים עגולות התעוררו מ'התנומה הארוכה ביותר' שלהן והחלו להראות סימני חיים כמו תנועה רגילה ואף החלו לחפש ארוחה. זה יכול להיחשב אפשרי בגלל איזה 'מנגנון הסתגלות' על ידי נמטודות אלה. ניתן לכנות את צמד התולעים כאורגניזם החי העתיק ביותר על פני כדור הארץ, גילם הוא ממוצע של 42000 שנים!
המחקר מדגים בבירור את יכולתם של אורגניזמים רב-תאיים לשרוד קריפטוביוזה לטווח ארוך בתנאים של שימור הקפאה טבעי. גורם ייחודי נוסף הוא שלראשונה השערה זו הוכחה בטווח זמן שיא, שכן כל המחקרים הקודמים הראו שנמטודות יכולות לשרוד בסביבות קיצוניות כמו טמפרטורות קפואות למשך 25 שנים לפחות. קיימת אפשרות חזקה שאורגניזמים רב-תאיים אחרים, כולל בני אדם, יכולים אולי לשרוד גם שימור קריוגני.
למרות שכיום זה נוהג נפוץ "להקפיא" את הביציות, או הזרע, למשל, כדי להביא ילדים לעולם גם כאשר אדם הופך לעקר. עם זאת, לא ניתן לשמר תאי גזע ורקמות אחרות המועילות מאוד לביצוע מחקר בתהליך זה. אז, הקפאה מוצלחת של דגימות ביולוגיות שונות יהיה קריטי עבור כל יישום קליני עתידי או ניסויים בבני אדם. טכנולוגיה זו התחזקה בעשורים האחרונים עם שימוש בחומרים מגניבים מפני קריו (המגנים על רקמה ביולוגית מנזק של הקפאה) וטמפרטורה טובה יותר. הבנה טובה יותר של תהליך ההקפאה וההפשרה יכולה לקדם את ההבנה שלנו לגבי שימור בהקפאה. הקפאה קריוגנית נותרה נושא שנוי במחלוקת וגובלת יותר במדע בדיוני. כל דיבור על אורגניזם ש'ישן' במשך אלפי שנים ואז חוזר לחיים הוא מביך וסוריאליסטי. כשמסתכלים על המחקר הזה, נראה שזה יכול להיות תהליך אמיתי ומתרחש באופן טבעי, לפחות עבור תולעים. אם לא נגרם נזק פיזי לאורגניזם ושלמותו נשמרת בסביבה קפואה, הפשרה אמורה להיות אפשרית. לפני כשני עשורים, אותה קבוצת חוקרים משכה נבגים והחזירה אותם לחיים מחיידק חד-תאי שנקבר בתוך גבישי מלח בני 250 מיליון שנה, אולם העבודה עדיין נמשכת ודורשת ראיות נוספות. מנגנון הסתגלות כזה המשמש למשל תולעים יכול להיות בעל חשיבות מדעית עבור תחומי קריו-רפואה וקריוביולוגיה.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Shatilovich AV et al 2018. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Lowland River Kolyma. דוקטלי מדעים ביולוגיים. 480 (1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
***
