彼らは凍結とその後のコールドスリープで約24,000年間生き延びました。科学者たちはシベリアの永久凍土から古代のワムシを目覚めさせました。彼らの驚くべき長期生存の背後にあるメカニズムを解明することは、冷凍保存技術の開発に役立つ可能性がある、と研究者らは述べている。
凍結は私たちとほとんどの動植物にとって致命的です。氷の結晶は複雑な細胞構造を破壊し、蘇生を不可能にします。しかし例外もあります。これまでの研究で、一部の高等生物は体液中の特定の不凍物質のおかげで氷点下でも生き残ることができることがすでに示されています。周知の耐寒性昆虫や両生類では、コールドスリープが可能な期間はかなり限られています。しかし、一部の植物種や小さな線虫は、氷の中でも数千年生存できることがすでに証明されています。現在、ロシアのプシチノにある土壌乾燥研究所のスタス・マラビン率いる研究者らは、凍った見かけの死の状態でも驚くほど長期間生存できる高等生物のリストにワムシ（ワムシ）を加えている。
氷の深さから採取した土壌サンプル
これは種が豊富な動物のグループで、通常サイズは 1 ミリメートル未満で、頭に可動繊毛があり、それを使って食物の粒子を食べます。ワムシは地球上の多くの水生または湿った生息地で見られます。彼らは水域だけでなく、コケの中や土壌粒子の間に住んでいます。この小さな生き物はそのタフさですでに知られており、食物や酸素の欠乏、乾燥や凍結に耐えることができることが研究によってすでに示されている。マラビンと彼の同僚は現在、シベリアの永久凍土から採取したドリルコアを調べることで、後者の能力が到達できる極限を発見した。これらは深さ 3.5 メートルから採取され、上層からの物質による汚染を防ぐ技術を使用して採取されました。
科学者らの報告によると、氷の中に閉じ込められたワムシの一部が解凍後にどのようにして生き返ったのかを顕微鏡で発見した。その後、いわゆる単為生殖によってうまく繁殖することができました。その後、より詳細な調査により、復活した人々はアディネタ属の代表者であることが判明しました。動物がどのくらいの時間コールドスリープしていたかを調べるために、研究者らはサンプル中の有機物質の放射性炭素年代測定を行った。これにより、年齢は約24,000年と推定されました。 「これらの多細胞動物が、いわゆるクリプトビオシスの状態でも数万年生存できることを証明できました」とマラビン氏は言う。
驚くほど持続可能なフロストレジデンス
凍結と蘇生のプロセスを研究するために、研究者らはサンプルから採取したワムシの子孫の一部と現在のアディネタの代表個体を実験室で摂氏マイナス15度で冷凍し、1週間後に再び解凍した。それらはすべて、ゆっくりとした凍結プロセス中に氷の結晶の形成に抵抗する同様の優れた能力を備えていることが判明しました。
アディネタワムシには、極度の低温による損傷から細胞や臓器を保護するメカニズムがあるのは明らかです。科学者たちは現在、さらなる調査を通じてこれらが何であるかを明らかにしたいと考えています。彼らはまた、長期的なクリプトビオシスを維持できる他の生物を発見する可能性を得るために、北極からのより多くのサンプルを研究することも計画している。耐寒性生物の生物学に関する発見が、動物や人間の細胞、組織、臓器をより適切に凍結保存する方法に関する手がかりを提供できることが期待されています。
「人間を冷凍して長い時間を経てから蘇生させる方法は、これまでSFの世界の話でした」とマラビン氏は言う。 「生物が複雑であればあるほど、凍結保存は難しくなります。これは哺乳類では現時点では不可能です。」研究者らは、今回のような研究結果が適切なプロセスを開発する上で重要になり得ると確信している。「我々の発見は生物学にとって興味深いだけでなく、冷凍保存やバイオテクノロジーにおける実用化にとっても興味深い」とマラビンと彼の同僚は論文に書いている。結論。
出典: Cell Press、専門記事: Current Biology、doi: 10.1016/j.cub.2021.04.077
