Advertisement

Dulritunarlíffræði: Stöðvun lífs á jarðfræðilegum tímakvarða hefur þýðingu fyrir þróun

Sumar lífverur hafa getu til að stöðva lífsferla þegar þær eru við slæmar umhverfisaðstæður. Kallað cryptobiosis eða frestað fjör, það er lifunartæki. Lífverur í stöðvuðu fjöri lifna við þegar umhverfisaðstæður verða hagstæðar. Árið 2018 fundust lífvænlegir þráðormar frá seint á pleistósen sem höfðu haldist í kyrrstöðu í 46,0000 ár í síberískum sífrera. Þessir ormar voru í kjölfarið endurlífgaðir eða endurlífgaðir til eðlilegs lífs. Ítarleg rannsókn á þessu cryptobiosis-tilfelli hefur leitt í ljós að ormarnir tilheyrðu nýrri tegund sem nú heitir P. kolymaensis. Dulritunargenin og lífefnafræðilegir ferlar sem notaðir voru gerðu ormunum kleift að stöðva líf á jarðfræðilegum tímakvarða sem gefur til kynna að kynslóðatímar gætu verið teygðir upp í árþúsundir og einstaklingar af tegund sem hafa verið í biðlífi í árþúsundir gætu endurlífgað einn dag til að endurheimta útdauð ætterni. Þetta hefur möguleika á að endurskilgreina þróun.

Sumar lífverur hafa þróast til að hafa getu til að stöðva efnaskiptaferla endalaust þegar þær eru við slæmar umhverfisaðstæður. Í dulmálsástandi mikillar óvirkni hætta allir efnaskiptaferlar, þar á meðal æxlun, vöxtur og þróun og viðgerðir, og lífið er stöðvað þar til umhverfisaðstæður verða hagstæðar á ný.  

Cryptobiosis eða frestað fjör er lifunartæki sem sumar lífverur grípa til þegar þær eru við skelfilegar aðstæður.  

Vitað er að margar örverur, þar á meðal ger, plöntufræ, þráðormar (hringormar), saltvatnsrækjur og upprisuplantan hafa getu til dulmáls. Kannski er besta dæmið um langtíma dulritunarlíffræði tilfelli af Bacillus gró sem varðveitt er í kviði býflugna grafinn í gulbrún í 25 til 40 milljón ár. Þegar um hærri plöntur var að ræða var merkilegt tilfelli af stöðvuðu fjöri 1000 til 1500 ára gömul lótusfræ sem fannst í fornu stöðuvatni í Kína sem gæti spírað í kjölfarið.  

Dæmi um dulmál sem vakti mest ímyndunarafl fólks að undanförnu er 2018 skýrslan um uppgötvun lífvænlegra þráðormar frá seint Pleistósen. Ormarnir höfðu verið í stöðvuðu fjöri í um 40,0000 ár í Síberíu permafrost og voru í kjölfarið endurlífguð eða endurlífguð til eðlilegs lífs. Ströngri rannsókn þessa máls sem spannar yfir fjögur ár er nú lokið og niðurstöður birtar.   

Eins og nákvæmlega geislakolsgreiningar, þráðormarnir höfðu verið í stöðvuðu fjöri síðan seint á Pleistósen í um 46,000 ár.  

Samsetning erfðamengis og ítarleg formfræðileg greining leiddi til ályktunar um að ormarnir væru frábrugðnir sýklafræðilega Caenorhabditis elegans og tilheyrði nýrri tegund sem nú er nefnd Panagrolaimus kolymaensis.  

Ennfremur voru genin (eða sameindaverkfærakistan) fyrir cryptobiosis bæði í P. kolymaensis og C. elegansis algeng að uppruna og báðir ormarnir notuðu svipaðar lífefnafræðilegar aðferðir til að lifa af erfiðar aðstæður sem leyfðu þeim að stöðva líf á jarðfræðilegum tímakvarða um mun lengur tímabil en áður hefur verið greint frá. 

Hæfni til að stöðva líf í svo langan tíma þýðir að dulritunarlíffræði gæti teygt kynslóðatíma frá dögum til árþúsunda. Einstaklingar af tegund í stöðvuðu hreyfimyndalífi í árþúsundir mega endurlífga einn dag til að endurheimta útdauð ætterni. Þetta gæti endurskilgreint þróun.  

*** 

Heimildir: 

  1. Shatilovich AV o.fl. 2018. Lífvænlegir þráðormar frá seinfrera pleistósen í Kolyma River Lowland. Doklady líffræðivísindi. 480(1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079 
  2. Shatilovich A., et al 2023. Ný þráðormategund úr síberískum sífrera deilir aðlögunaraðferðum til að lifa af dulritunarlífverum með C. elegans dauer lirfu. PLOS Genetics, Gefið út 27. júlí 2023, e1010798. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010798  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Vísindablaðamaður | Stofnandi ritstjóri Scientific European tímarits

Gerast áskrifandi að fréttabréfinu okkar

Til að uppfæra með öllum nýjustu fréttum, tilboðum og sérstökum tilkynningum.

Vinsælast Greinar

Endurnýjun gamalla frumna: Gerir öldrun auðveldari

Byltingarkennd rannsókn hefur uppgötvað nýja leið til að...

COVID-19 innilokunaráætlun: Félagsleg fjarlægð vs félagsleg innilokun

Innilokunarkerfið byggir á „sóttkví“ eða „félagslegri fjarlægð“...

Annað malaríubóluefni R21/Matrix-M sem WHO mælir með

Nýtt bóluefni, R21/Matrix-M, hefur verið mælt með af...
- Advertisement -
94,408Fanseins
47,659FylgjendurFylgdu
1,772FylgjendurFylgdu
30ÁskrifendurGerast áskrifandi