کرم های ۴۷۰۰۰ ساله در سیبری زنده شدند | راز کریپتوبیوز

تصور کنید موجودی پس از ده ها هزار سال انجماد ناگهان به زندگی بازگردد. این اتفاق شگفت انگیز نه در فیلم های علمی تخیلی بلکه در واقعیت رخ داده است. کشف کرم هایی که پس از ۴۷ هزار سال در یخ های سیبری زنده شدند سوالات بزرگی را درباره مرزهای بقا امکان حیات در شرایط سخت و حتی پتانسیل های ناشناخته در دنیای میکروسکوپی مطرح می کند. این کشف نه تنها درک ما را از انعطاف پذیری حیات تغییر می دهد بلکه می تواند پیامدهای مهمی برای زمینه هایی مانند پزشکی زیست شناسی و حتی جستجو برای حیات فرازمینی داشته باشد.

کرم های ۴۷ هزار ساله

کشف موجوداتی که پس از ده ها هزار سال در حالت انجماد باقی مانده و سپس به حیات بازگشته اند یکی از هیجان انگیزترین رویدادهای علمی اخیر است. این موجودات میکروسکوپی که از خانواده نماتدها یا کرم های گرد هستند در لایه های دائمی یخ زده (پرمافراست) در منطقه سیبری روسیه کشف شدند.

آنها برای مدت زمانی باورنکردنی تقریباً ۴۷ هزار سال در دمای زیر صفر درجه زنده مانده بودند. این دوره زمانی به اواخر عصر پلیستوسن بازمی گردد زمانی که ماموت ها و دیگر حیوانات بزرگ عصر یخبندان بر روی زمین پرسه می زدند.

یک کِرم بعد از ۴۶ هزار سال در میان یخ های سیبری زنده شد

در یک نمونه خاص که توجه زیادی را به خود جلب کرد یک کرم نماتد پس از ذوب شدن یخ های اطرافش در آزمایشگاه نشانه های حیات را از خود بروز داد. این کرم که قدمت آن با روش های علمی مانند تاریخ گذاری رادیوکربن حدود ۴۶ هزار سال تخمین زده شد شروع به حرکت و تغذیه کرد.

این پدیده برای دانشمندان حیرت آور بود زیرا نشان می داد این موجودات در طول این مدت طولانی نمرده بودند بلکه تنها در یک حالت تعلیق حیات قرار داشتند. کشف اولیه شامل دو نمونه بود که یکی قدیمی تر (۴۷ هزار سال) و دیگری کمی جوان تر (حدود ۳۲ هزار سال) تخمین زده شد.

کشف دوباره ی یکی از عجایب طبیعی جهان

توانایی بقا در چنین شرایط و برای چنین مدت طولانی این کرم ها را به نمونه ای بی نظیر از انعطاف پذیری حیات تبدیل کرده است. این کشف نه تنها یک دستاورد علمی بزرگ محسوب می شود بلکه پنجره ای نو به سوی درک پتانسیل های حیات در سخت ترین محیط ها می گشاید.

این نماتدها با زنده ماندن در دمای بسیار پایین برای هزاران سال رکورد طولانی ترین دوره بقا در حالت انجماد را در میان موجودات چندسلولی به نام خود ثبت کرده اند و به راستی یکی از عجایب طبیعی پنهان در دل یخ ها هستند.

کریپتوبیوز و حیات در محیط های سخت

راز بقای این کرم ها در پدیده ای به نام کریپتوبیوز نهفته است. کریپتوبیوز یک وضعیت متابولیکی است که در آن ارگانیسم می تواند تقریباً تمام فعالیت های متابولیکی خود را متوقف کند تا در برابر شرایط محیطی نامساعد مانند خشکی شدید سرما یا کمبود اکسیژن زنده بماند.

این وضعیت به موجود اجازه می دهد تا برای مدت های بسیار طولانی در حالت غیرفعال باقی بماند و به محض بازگشت شرایط مطلوب دوباره فعال شود. نماتدها در کنار موجوداتی مانند خرس آبی (تاردیگرید) و برخی باکتری ها از جمله شناخته شده ترین موجوداتی هستند که قادر به ورود به حالت کریپتوبیوز هستند.

توقف حیات

در طول کریپتوبیوز حیات به معنای معمول آن متوقف می شود. فرآیندهای حیاتی مانند متابولیسم رشد و تولید مثل به حداقل یا نزدیک به صفر می رسند. این توقف کامل فعالیت های سلولی به موجود اجازه می دهد تا انرژی را حفظ کرده و از آسیب های ناشی از شرایط سخت محیطی در امان بماند.

سلول ها در این وضعیت با تولید ترکیبات محافظ از جمله قندهایی مانند ترهالوز از آسیب دیدن ساختارهای حیاتی مانند پروتئین ها و غشاهای سلولی در برابر تشکیل بلورهای یخ جلوگیری می کنند. این توقف موقت حیات کلید بقای طولانی مدت این کرم ها در پرمافراست بوده است.

استراتژی های بقای منحصربه فرد

نماتدها برای بقا در شرایط انجماد استراتژی های مولکولی پیچیده ای دارند. یکی از این استراتژی ها تولید مولکول های ضد یخ یا کریوپروتکتانت است که از تشکیل بلورهای بزرگ یخ در داخل سلول ها جلوگیری می کند. تشکیل این بلورها می تواند به ساختارهای سلولی آسیب جدی وارد کند.

علاوه بر این ساختار سلولی و مولکولی این موجودات به گونه ای تکامل یافته که مقاومت بالایی در برابر آسیب های ناشی از کم آبی و انجماد داشته باشد. این مکانیسم های حفاظتی به آن ها امکان می دهند تا پس از ذوب شدن یخ بدون آسیب جدی به حیات عادی خود بازگردند.

سرنوشت کرم یخ زده

پس از اینکه نمونه های حاوی کرم ها از پرمافراست خارج شده و در شرایط آزمایشگاهی ذوب شدند کرم های نماتد به طور شگفت انگیزی شروع به نشان دادن علائم حیات کردند. محققان مشاهده کردند که آنها شروع به حرکت جستجوی غذا و تغذیه کردند.

این رفتار نشان دهنده بازگشت کامل فعالیت های زیستی آن ها بود گویی که تنها برای مدت کوتاهی به خواب رفته بودند. این کرم ها پس از احیا به رشد و حتی تولید مثل ادامه دادند و جمعیت های جدیدی را در محیط آزمایشگاه ایجاد کردند که نشان دهنده سلامت کامل و عدم آسیب جدی به سیستم های زیستی آن ها بود.

میکروب های باستانی به کشف حیات فرازمینی کمک می کنند

توانایی موجودات باستانی برای بقا در شرایط سخت و برای دوره های بسیار طولانی بینش های مهمی برای جستجو برای حیات در خارج از زمین فراهم می کند. سیارات و قمرهای دیگر در منظومه شمسی مانند مریخ یا قمرهای یخی مشتری و زحل ممکن است محیط هایی داشته باشند که شرایطی مشابه پرمافراست زمین را ارائه می دهند.

اگر حیات در چنین مکان هایی وجود داشته باشد احتمالاً به شکل میکروب هایی در حالت نهفته یا کریپتوبیوز خواهد بود تا در برابر دماهای شدید تابش و کمبود آب مقاومت کند. مطالعه این کرم های باستانی می تواند به ما در شناسایی نشانه های حیات در نمونه های جمع آوری شده از مأموریت های فضایی آینده کمک کند.

ظهور مجدد میکروب های کُشنده باستانی بر اثر گرمایش زمین

یکی از نگرانی های مرتبط با ذوب شدن پرمافراست در اثر گرمایش زمین احتمال آزاد شدن میکروب ها و ویروس های باستانی است که برای هزاران سال در یخ ها محبوس بوده اند. اگرچه تمرکز اصلی بر روی کرم ها بوده پرمافراست حاوی انواع مختلفی از میکروارگانیسم ها است.

برخی از این موجودات ممکن است بیماری زا باشند و با آزاد شدن در محیط پتانسیل ایجاد تهدیدات بهداشتی جدید را داشته باشند به خصوص اگر سیستم ایمنی موجودات امروزی با آن ها مواجه نشده باشد. این موضوع اهمیت مطالعه پرمافراست و پیامدهای ذوب شدن آن را بیش از پیش برجسته می کند.

این کرم ها واقعا چند هزار سال قدمت دارند؟

بله قدمت این کرم های نماتد با استفاده از تاریخ گذاری رادیوکربن حدود ۴۷ هزار سال تخمین زده شده است.

این کرم های باستانی در کجا کشف شدند؟

این کرم ها در لایه های دائمی یخ زده (پرمافراست) در منطقه سیبری کشور روسیه کشف شدند.

چه چیزی باعث زنده ماندن این کرم ها در طول انجماد شده بود؟

آنها وارد وضعیتی به نام کریپتوبیوز شده بودند که در آن فعالیت های حیاتی تقریباً متوقف می شود و سلول ها با مکانیسم های خاصی در برابر آسیب یخ محافظت می شوند.

این کرم ها چه نوع موجوداتی هستند؟

آنها از خانواده نماتدها هستند که به کرم های گرد نیز معروفند و موجوداتی میکروسکوپی محسوب می شوند.

اهمیت علمی کشف این کرم ها چیست؟

این کشف درک ما را از مرزهای بقا و کریپتوبیوز گسترش می دهد و می تواند در زمینه هایی مانند زیست شناسی پزشکی و جستجو برای حیات فرازمینی مفید باشد.

آیا امکان مشابهی برای زنده ماندن انسان در شرایط انجماد وجود دارد؟

در حال حاضر بدن پیچیده انسان قادر به تحمل فرآیند انجماد و احیا بدون آسیب جدی به سلول ها نیست و امکان علمی برای آن وجود ندارد.

آیا گرمایش زمین می تواند باعث ظهور موجودات باستانی دیگری شود؟

بله ذوب شدن پرمافراست در اثر گرمایش زمین می تواند باعث آزاد شدن انواع دیگری از میکروب ها و ویروس های باستانی محبوس در یخ شود.

چه کسانی این کرم ها را کشف و احیا کردند؟

این کرم ها توسط تیمی از دانشمندان و محققان روسی و آمریکایی کشف و در آزمایشگاه احیا شدند.

وضعیت حیات این کرم ها قبل از احیا چگونه بود؟

آنها در یک حالت نهفته یا کریپتوبیوز بودند به این معنی که زنده بودند اما فعالیت های حیاتی آن ها تقریباً متوقف شده بود.