4만6000년 된 냉동 회충, 시베리아에서 부활

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러시아 후기 플라이스토세 시대의 화석 다람쥐 굴에서 수만 년간의 동면을 마치고 고대 회충 종이 깨어났습니다.

시베리아의 영구동토층에서 고대의 회충이 부활했습니다. 사진: 타임스 — 시베리아의 영구동토층에서 고대의 회충이 부활했습니다. 사진: *타임스*

작은 벌레가 시베리아 영구동토층에서 46,000년 동안 살아남았습니다. 이는 이전에 부활한 벌레들보다 수만 년 더 긴 시간입니다. 이 종은 새롭게 기술된 종인 파나그롤라이무스 콜리마엔시스 에 속합니다. 연구팀은 2002년 북극 북동부 콜리마 강 근처 영구동토층에서 발견한 다람쥐 굴 화석에 몸을 웅크리고 있는 이 선충류를 발견했습니다. 과학자들은 2018년에 이 얼어붙은 선충류를 부활시켰지만, 그 나이와 종은 알려지지 않았습니다.

7월 27일 PLOS Genetics 저널에 발표된 연구에서는 이러한 질문에 대한 답을 찾을 수 있었습니다. 러시아와 독일의 연구팀은 "극한 환경에서 장기간 생존하는 것은 소수의 생물체만이 극복할 수 있는 도전"이라고 말했습니다. "이번 연구에서 우리는 토양에 서식하는 선충류인 파나그롤라이무스 콜리마엔시스가 시베리아 영구동토층에서 46,000년 동안 휴면 상태에 있었다는 사실을 보여주었습니다."

선충류나 완보동물과 같은 유기체는 동결이나 완전한 탈수에 반응하여 "암호생물증"이라고 불리는 대사 과정인 휴면 상태에 들어갈 수 있습니다. 두 경우 모두 산소 소비량과 대사 열 생산을 감지할 수 없는 수준으로 줄입니다.

새로운 선충류는 플라이스토세 후기(260만 년 전에서 11,700년 전)에 동면했는데, 이 시기에는 마지막 빙하기가 포함되었습니다. 영구동토층은 그 이후로 해빙되지 않은 생물체를 보존합니다. 이것은 회충에서 기록된 가장 긴 동면 기간입니다. 이전에는 이끼에 얼려진 남극 회충인 플렉투스 무라이(Plectus murrayi)와 식물 표본관에서 각각 25.5년과 39년 동안 건조된 틸렌쿠스 폴리히프누스(Tylenchus polyhypnus) 표본이 있었습니다.

연구진은 P. Kolymaensis의 유전자를 분석하여 전체 유전체가 시퀀싱된 최초의 다세포 생물인 선충류인 Caenorhabditis elegans와 비교했습니다. C. elegans는 비교를 위한 완벽한 모델을 제공합니다. 분석 결과, 동면에 관여하는 몇 가지 공통 유전자가 밝혀졌습니다.

회충이 어떻게 그렇게 오랫동안 살아남을 수 있었는지 정확히 알아내기 위해 연구팀은 신선한 P. kolymaensis와 C. elegans를 채취하여 실험실에서 건조했습니다. 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 -80도 섭씨에서 냉동시키고 건조하면 두 종 모두의 생존율이 향상된다는 것을 발견했습니다. 이 온도에서 탈수 과정 없이 얼린 벌레는 즉시 죽습니다.

북극의 기후 조건을 견딜 수 있는 분자적 메커니즘을 갖춘 회충은 수천 년 동안 동면 상태에서 생존하도록 진화했습니다. 고대 선충류는 영구동토층에서 탈출하면 다시 살아날 수 있다. 온도 변화와 자연적 방사능 활동 등 환경의 상당한 변화는 선충류를 깊은 휴면 상태에서 깨울 수 있습니다.

안캉 ( Live Science 에 따르면)

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