科學(xué)家在永久凍土中發(fā)現(xiàn)一種蟲(chóng)，冰封了4萬(wàn)年，解凍后竟然蘇醒了

一種在西伯利亞地下冰封了大約 46000 年的微小線蟲(chóng)，在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中被復(fù)活了。

在西伯利亞?wèn)|北部的科雷馬河沿岸，地下40米的永久凍土層里，藏著一個(gè)跨越了數(shù)萬(wàn)年的生命奇跡——一種微小的線蟲(chóng)在冰封中沉睡了約4.6萬(wàn)年，當(dāng)科研人員將其帶回實(shí)驗(yàn)室小心解凍后，這些幾近透明的小生物竟重新開(kāi)始蠕動(dòng)、進(jìn)食，甚至順利繁殖后代。

這一發(fā)現(xiàn)不僅刷新了多細(xì)胞生物休眠存活的時(shí)間紀(jì)錄，更讓我們意識(shí)到，這片正在因氣候變暖而逐漸融化的凍土，還藏著無(wú)數(shù)關(guān)于生命生存的奧秘，也暗藏著未知的生態(tài)挑戰(zhàn)。

這種被命名為科雷馬泛線蟲(chóng)的新物種，發(fā)現(xiàn)于一處嚙齒動(dòng)物的化石洞穴中。

科研人員通過(guò)對(duì)洞穴周圍植物材料的放射性碳定年確認(rèn)，這片土壤從晚更新世開(kāi)始就處于持續(xù)凍結(jié)狀態(tài)，從未解凍，而這些線蟲(chóng)正是在這樣的極端環(huán)境中，以特殊的休眠狀態(tài)度過(guò)了漫長(zhǎng)的4.6萬(wàn)年。

永久凍土就像地球天然的“冷凍庫(kù)”，是連續(xù)兩年以上保持冰點(diǎn)以下的土壤層，能將生物、有機(jī)物質(zhì)完整封存，可如今北極升溫速度是全球平均水平的兩倍多，這層“冷凍庫(kù)”的大門正被慢慢推開(kāi)。

科雷馬泛線蟲(chóng)能跨越萬(wàn)年存活，核心秘訣在于一種名為“隱生”的生存策略。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)環(huán)境變得極端寒冷、干燥，無(wú)法滿足生存需求時(shí)，這種生物會(huì)將自身的新陳代謝降到幾乎檢測(cè)不到的水平，進(jìn)入“生命停滯”的狀態(tài)，就像按下了暫停鍵，直到環(huán)境適宜時(shí)再恢復(fù)生命活動(dòng)。

其實(shí)不只是這種線蟲(chóng)，水熊蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等微小生物也都有隱生能力。

但在此之前，線蟲(chóng)的隱生存活紀(jì)錄最多只有幾十年，比如南極的一種線蟲(chóng)在冰凍苔蘚中活了25.5年，另一種線蟲(chóng)在干燥植物標(biāo)本中休眠了39年，科雷馬泛線蟲(chóng)直接將這一紀(jì)錄提升了一千多倍。

為了揭開(kāi)這種線蟲(chóng)的生存密碼，國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行了全基因組測(cè)序，并將它與實(shí)驗(yàn)室里的經(jīng)典模式生物秀麗隱桿線蟲(chóng)做了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：這兩種親緣關(guān)系并不近的線蟲(chóng)，竟共享著一套相似的“隱生分子工具箱”。

其中最關(guān)鍵的是合成海藻糖的相關(guān)基因，以及調(diào)控能量代謝的基因。

海藻糖是一種特殊的糖類，能在細(xì)胞內(nèi)形成一層保護(hù)膜，防止低溫和干燥導(dǎo)致細(xì)胞受損；而能量代謝的重塑，能讓線蟲(chóng)在休眠時(shí)高效利用體內(nèi)儲(chǔ)存的脂肪，為后續(xù)的復(fù)蘇儲(chǔ)備能量。

實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這一機(jī)制：如果先對(duì)兩種線蟲(chóng)進(jìn)行輕微干燥的預(yù)適應(yīng)處理，它們?cè)?80℃的極寒環(huán)境中的存活率會(huì)大幅提升。

其中秀麗隱桿線蟲(chóng)的滯育幼蟲(chóng)在這種條件下存活了480天，解凍后依然能正常繁殖。

研究還發(fā)現(xiàn)，科雷馬泛線蟲(chóng)是三倍體生物，還能進(jìn)行孤雌生殖，不需要雄性就能繁衍后代，這意味著只要有單個(gè)線蟲(chóng)復(fù)蘇，就能快速重建種群，這也是它能在極端環(huán)境中延續(xù)的重要優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然，這項(xiàng)研究也引發(fā)了一些學(xué)術(shù)討論。

有科研人員提出，放射性碳定年測(cè)的是地層中植物碎片的年齡，并非線蟲(chóng)本身，而且鉆探和樣本處理過(guò)程中可能存在現(xiàn)代污染的風(fēng)險(xiǎn)。

不過(guò)研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中采取了嚴(yán)格的無(wú)菌操作，對(duì)地層的分析也十分嚴(yán)謹(jǐn)，科學(xué)界也普遍認(rèn)可，從理論上來(lái)說(shuō)，隱生狀態(tài)完全能支持生命度過(guò)數(shù)萬(wàn)年的冰封時(shí)光，如今的爭(zhēng)議更多是關(guān)于“確認(rèn)紀(jì)錄需要多強(qiáng)的證據(jù)”。

這株冰河時(shí)代的線蟲(chóng)蘇醒，不只是一個(gè)有趣的生命奇跡，更給人類帶來(lái)了多重現(xiàn)實(shí)啟示。

隨著永久凍土融化，冰封其中的微生物、病毒可能會(huì)隨之復(fù)蘇，雖然目前還不確定這些古老病原體是否會(huì)對(duì)現(xiàn)代人類和野生動(dòng)物構(gòu)成威脅，但這無(wú)疑是一個(gè)需要警惕的生態(tài)問(wèn)題。

同時(shí)，凍土中封存的大量碳會(huì)以二氧化碳、甲烷的形式釋放，進(jìn)一步加劇全球變暖，形成惡性循環(huán)。

不過(guò)從積極的角度來(lái)看，科雷馬泛線蟲(chóng)的生存機(jī)制也為人類提供了全新的科研思路。

它依靠海藻糖實(shí)現(xiàn)細(xì)胞保護(hù)的方式，有望讓科學(xué)家開(kāi)發(fā)出更高效、無(wú)毒的冷凍保護(hù)劑，不僅能改進(jìn)種子儲(chǔ)存、食品冷凍的技術(shù)。

永久凍土從來(lái)都不是一片死寂的土地，而是一座封存著地球生命演化密碼的“活檔案庫(kù)”。

科雷馬泛線蟲(chóng)的蘇醒，只是這座檔案庫(kù)向我們打開(kāi)的一扇小窗。

隨著地球持續(xù)變暖，這片凍土正在不斷釋放著隱藏的秘密，而人類在探索這些秘密的同時(shí)，更需要思考如何守護(hù)這片脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，避免因過(guò)度的環(huán)境變化引發(fā)不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)。

這株沉睡了4.6萬(wàn)年的微小線蟲(chóng)，既是生命頑強(qiáng)性的最好證明，也是自然向人類發(fā)出的一道警示。

這項(xiàng)研究成果由俄羅斯、德國(guó)、英國(guó)等多國(guó)科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合完成，發(fā)表在國(guó)際知名期刊《PLOS Genetics》上。