Dopo aver congelato per 24.000 anni nel permafrost siberiano, gli animali microscopici tornano in vita

A: Rotifero Bdelloid vivo isolato dal permafrost. B: Vista laterale della testa. A: La coppa (mascelle). Core Biol. 2021 giugno 7; 31: R697 – R713.

ricercatori russi Russian Riferiscono di aver isolato dal permafrost un microrganismo risalente a circa 24.000 anni fa che hanno potuto osservare e riprodurre in laboratorio. Hanno riportato il loro lavoro in un articolo pubblicato il 7 giugno 2021 sulla rivista Biologia attuale.

La taglia dell’animale in questione varia tra 0,1 e 2 mm, ma rappresenta davvero un microcosmo di animali complessi. Ha infatti, dalla nascita fino alla morte, un numero costante di cellule, circa un migliaio. Contiene un cervello da 150 a 200 neuroni, molteplici organi sensoriali, muscoli striati, stomaco e persino mascelle (trofei) situati in una faringe chiamata mastax.

Quindi questo microrganismo multicellulare ha tutto alla grande. Possiede infatti, in dimensioni molto limitate, tutti gli organi che normalmente possiede qualsiasi animale multicellulare. Il loro nome: Bdelloïdes rotifers (Ver : Porta , ruota : Ruote)? Perché questa setta? Semplicemente perché il movimento ciliare del loro rotore anteriore è come due ruote.

L’assenza di menzione tra i due sostituti

Questi organismi sono in grado di sopravvivere a vita lenta (criptobiosi) per mesi o addirittura anni, solo per sopravvivere in acqua. Dopodiché, la loro durata normale è di sole tre o sei settimane. Finora sono state identificate più di 460 specie di Bdelloids. Sorprendentemente, non è mai stata osservata alcuna menzione. E per una buona ragione: questi rotiferi si riproducono esclusivamente per partenogenesi. La loro prole è una riproduzione naturale. In altre parole: non c’è menzione nota tra i due offerenti. Pertanto solo le femmine sono in grado di riprodursi da sole. Nessun maschio è necessario per la riproduzione. Ciò avviene attraverso un fenomeno chiamato partenogenesi forzata.

La maggior parte dei Bdelloides vive nei muschi o nei licheni, a volte nel plancton o nell’humus della foresta, cioè in ambienti spesso secchi. I bdelloid fanno lo stesso e riescono a sopravvivere alla criptobiosi. Questi piccoli animali possono resistere a temperature estremamente basse. La sopravvivenza dei rotori Bdelloïdes dopo sei-dieci anni di congelamento tra -20 °C e 0 °C è già stata descritta. Questa volta, Lyubov Shmakova, Stas Malavin e i loro colleghi dell’Istituto di problemi fisici, chimici e biologici delle scienze del suolo (Bushino, 120 chilometri a sud di Mosca), riferiscono della sopravvivenza del rotifero Bdelloide scoperto nel permafrost della Siberia nordorientale.

La datazione al radiocarbonio mediante spettrometria di massa con acceleratore ha permesso di datare questo campione prelevato a una profondità di 3,5 metri sotto la superficie negli strati intermedi del letto del fiume Alize. Questo materiale congelato nel permafrost (chiamato anche permafrost) risale a tra 23.960 e 24.485 anni. “Questo costituisce il periodo di sopravvivenza più lungo osservato per i rotiferi allo stato congelato”, Dicono gli scienziati russi. Ha aggiunto che il piccolo organismo scoperto nel permafrost è proprio un rotifero, come dimostra la sequenza dei geni dell’actina (una molecola muscolare) e il confronto con il genoma di isolati contemporanei di rotiferi.

I ricercatori russi notano che questo rotifero resiste al congelamento a una temperatura di circa – 15 ° C per una settimana. Successivamente, i biologi hanno notato che potrebbe verificarsi continuamente in laboratorio tramite partenogenesi forzata. Un mese dopo hanno ottenuto diversi rotori vivi. Si ottennero così molte colture secondarie, nelle quali questi animali si riproducono, si è detto, secondo un metodo che non prevede alcun maschio.

Quindi le analisi sono state eseguite su questo ceppo. L’analisi del gene COX1 da tre rotiferi trovati in colture secondarie ha anche confermato che sono relativamente correlati agli attuali isolati diAdineta. Marcatori morfologici e molecolari hanno anche dimostrato che al genere appartengono cinque rotiferi viventi Adineta. Questi organismi sembrano essere correlati a un isolato contemporaneo di Bdelloïde raccolto in Belgio: Adineta vaga.

Altri organismi sono in grado di sopravvivere nel terreno ghiacciato

La rianimazione di rotiferi che sono stati congelati per 24.000 anni non è l’unico esempio di organismi in grado di sopravvivere in habitat congelati per molti anni.

Nel 2018, ricercatori russi (Bushino) hanno riferito che i nematodi trovati nel permafrost in due regioni della Siberia nord-orientale erano tornati in vita. Questi vermi hanno vissuto nel terreno ghiacciato per 30 mila anni.

Le alghe (alghe) sono anche in grado di sopravvivere per molti anni in uno stato dormiente. Nel 2013, i ricercatori canadesi dell’Università dell’Alberta (Edmonton) hanno riferito di aver rianimato le alghe intrappolate nel ghiaccio per 400 anni.

Infine, nel 2012, un team russo ha segnalato la rigenerazione di una piccola pianta erbacea del genere Silenus e della famiglia delle Caryophyllaceae. (Céline Stenovella) Dal frutto conservato in uno strato di permafrost siberiano, situato a 38 metri sotto la superficie e datato 30mila anni fa.

Le piante sono state testate per la fertilità sessuale. deve sapere che S. stenophylla Richiede la fecondazione incrociata per la riproduzione sessuale. La cosa più incredibile è che i fiori di queste piante antiche possono essere fecondati artificialmente con polline, oltre che dal permafrost e da altre piante antiche. Passarono dalle otto alle nove settimane tra l’impollinazione artificiale dei fiori e la maturazione dei primi semi. La percentuale di germinazione in vitro dei semi prelevati da piante antiche riportate in vita è stata del 100%!

Marc Gozlan (Seguimi TwitterE il Sito di social network FacebookE il LinkedIn)

Scoprire di più:

Shmakova L, Malavin S, Iakovenko N, et al. Un filatore dal vivo di permafrost artico che ha 24.000 anni. Core Biol. 2021 giugno 7; 31: R697-R713. doi: 10.1016/j.cub.2021.04.077

Shatilovich AV, Tchesunov AV, Neretina TV, Grabarnik IP, Gubin SV, Vishnivetskaya TA, Onstott TC, Rivkina EM. Nematodi vitali del tardo Permafrost nelle pianure del fiume Kolyma. Docl Biol Sci. 2018 maggio; 480 (1): 100-102. doi: 10.1134/S0012496618030079

Shane DH, Halldorsdottir K, Palson F, et al. Colonizzazione del ghiaccio marino da parte di bdelloid Rotifera. Filogeneto Evol Mol. 2016 maggio; 98: 280-7. doi: 10.1016/j.ympev.2016.02.020

Yakovenko NS, Smykla J, Convey P, et al. Rotiferi antartici: diversità, endemismo ed evoluzione. Biologia acquatica. 2015, 761.5-43.

La Farge C, Williams KH, Inghilterra JH. Rigenerazione di microalghe dell’era glaciale che emergono da un ghiacciaio polare con effetti euforici in ambienti ostili. Proc Natl Acad Sci US A. 2013 11 giugno; 110 (24): 9839-44. doi: 10.1073/pnas.1304199110

Yashina S, Gubin S, Maksimovich S, et al. Rigenerazione di piante fertili completate da tessuto di frutta di 30.000 anni sepolto nel permafrost siberiano. Proc Natl Acad Sci US A. 2012 Mar 6; 109 (10): 4008-13. doi: 10.1073/pnas.1118386109

Newsham KK, Maslen NR, McInnes SJ. La sopravvivenza del metazoo del suolo antartico a -80°C per sei anni. Messaggi criogenici. 2006 settembre – ottobre; 27 (5): 291-4. PMID: 17256060

In rete:

rotiferi (Università Cattolica di Lovanio, 2017).

Pierre Clemente. Rotiferi, epigenetica ed evoluzione. Bollettino della Società Zoologica di Francia. 2009; 134 (3-4): 203-24.

Pourriot R, Francez AJ. Introduzione pratica alla metodologia del biota nelle acque continentali francesi – 8: Rotifer. Pubblicazioni della Société Linnéenne de Lyon. 1986; 55-5: 148-76.

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