러시아 고대 회충류 종이 플라이스토세 후기의 다람쥐 굴 화석에서 수만 년간의 동면을 마치고 깨어났습니다.
시베리아 영구동토층에서 고대의 회충이 부활했습니다. 사진: 타임스
아주 작은 벌레가 시베리아 영구동토층에서 46,000년 동안 살아남았습니다. 이는 지금까지 부활한 벌레들보다 수만 년 더 긴 시간입니다. 이 종은 새롭게 기술된 종인 Panagrolaimus kolymaensis 에 속합니다. 연구팀은 2002년 북극 북동부 콜리마 강 근처 영구 동토층에서 발견한 다람쥐 굴 화석에 웅크리고 있는 이 선충류를 발견했습니다. 과학자들은 2018년에 이 얼어붙은 선충류를 부활시켰지만, 나이와 종은 알려지지 않았습니다.
7월 27일 PLOS Genetics 저널에 발표된 연구에서는 이런 질문에 대한 답을 찾을 수 있었습니다. 러시아와 독일의 연구팀은 "극한의 환경에서 장기간 생존하는 것은 일부 생물체만이 극복할 수 있는 도전"이라고 말했습니다. "여기서 우리는 토양에 사는 선충류인 파나그롤라이무스 콜리마엔시스가 시베리아 영구동토층에서 46,000년 동안 휴면 상태에 있었다는 것을 보여줍니다."
선충류나 완보동물과 같은 유기체는 동결이나 완전한 탈수에 반응하여 "잠복생존"이라고 불리는 대사 과정인 휴면 상태에 들어갈 수 있습니다. 두 경우 모두 산소 소비량과 대사열 생산을 감지할 수 없는 수준으로 줄입니다.
새로운 선충류는 마지막 빙하기가 포함된 시기인 플라이스토세 후기(260만 년 전에서 1만 1700년 전)에 동면했습니다. 영구동토층은 그 이후로 해빙되지 않은 생물체를 보존합니다. 이는 회충에서 기록된 가장 긴 동면 기간이다. 이전에는 이끼에 얼려진 남극 회충인 Plectus murrayi와 식물 표본관에서 각각 25.5년과 39년 동안 말린 Tylenchus polyhypnus라는 표본이 있었습니다.
연구진은 P. Kolymaensis의 유전자를 분석하여 유전체 전체가 시퀀싱된 최초의 다세포 생물인 선충류인 선충류 Caenorhabditis elegans와 비교했습니다. C. elegans는 비교를 위한 완벽한 모델을 제공합니다. 분석 결과, 동면에 관련된 여러 가지 공통 유전자가 밝혀졌습니다.
회충이 그렇게 오랫동안 살아남는 정확한 이유를 알아내기 위해 연구팀은 신선한 P. kolymaensis와 C. elegans를 채취하여 실험실에서 말렸습니다. 벌레가 탈수 상태에 빠지자 트레할로스라는 당 수치가 급증하는 것을 관찰했습니다. 이 당은 회충의 세포막을 탈수로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그런 다음 그들은 벌레를 섭씨 영하 80도에서 동결시키고 건조시키면 두 종 모두의 생존율이 향상된다는 것을 발견했습니다. 이 온도에서 탈수 과정 없이 동결된 벌레는 즉시 죽습니다.
북극의 환경을 견딜 수 있는 분자적 메커니즘을 갖춘 회충은 수천 년 동안 동면 상태에서 생존하도록 진화했습니다. 영구동토층에서 탈출하면 고대 선충류가 부활할 수도 있다. 기온 변화나 자연적 방사능 활동을 포함한 환경의 상당한 변화는 선충류를 깊은 휴면 상태에서 깨울 수 있습니다.
안 캉 ( Live Science 에 따르면)
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