西伯利亞冰封3萬(wàn)年線(xiàn)蟲(chóng)被“叫醒”
只是打個(gè)盹，睜眼已過(guò)萬(wàn)年，小說(shuō)里的情節如今變成現實(shí)。
俄羅斯和美國研究人員最近解凍西伯利亞的永凍土樣品，成功讓其中兩條冰封了3萬(wàn)年以上的線(xiàn)蟲(chóng)蘇醒。這是第一次用證據表明，多細胞生命體在永凍土的極寒環(huán)境中長(cháng)期休眠后，仍能夠重新恢復生機。
“線(xiàn)蟲(chóng)動(dòng)物門(mén)是動(dòng)物界中最大的門(mén)之一，之前在干旱環(huán)境下也曾發(fā)現過(guò)線(xiàn)蟲(chóng)樣品。”中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院副研究員張威7月31日在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，隨著(zhù)對包括動(dòng)物、微生物在內的極端環(huán)境生物研究不斷深入，挖掘耐冷適應機制，對探索生命進(jìn)化、揭示生態(tài)適應策略具有重要意義。
張威說(shuō)，與微生物(細菌、古菌、真菌等)相比，線(xiàn)蟲(chóng)結構復雜，對生態(tài)環(huán)境的影響和響應更明顯，正因如此，線(xiàn)蟲(chóng)復蘇概率更小。國外的這項研究再次強調這樣一個(gè)事實(shí)，不僅是微生物，多細胞生命體也能長(cháng)期存活于凍土環(huán)境中。
“所謂復蘇，其實(shí)是一個(gè)生物培養過(guò)程。如果不復蘇，通過(guò)分子生物學(xué)方法，從分子水平研究生物群落結構與功能，基于現有數據庫，可以判斷其分類(lèi)學(xué)地位。但成千上萬(wàn)的微生物是‘土著(zhù)’還是外來(lái)‘移民’，需要通過(guò)培養獲得個(gè)體，才能做出比較準確的解釋。”張威告訴記者，通過(guò)復蘇可以判斷生物是不是新物種，對研究物種進(jìn)化也有借鑒意義。
凍土是指0℃以下，并含有冰的土壤、沉積物或基巖。有別于其他冷環(huán)境，凍土低溫、可利用液態(tài)水不多、營(yíng)養匱乏的特殊結構，為生物群落提供了得天獨厚的棲息場(chǎng)所。它也被認為是一個(gè)儲存古老活性細胞的巨大“倉庫”。
但以微生物為例，可培養的微生物數量?jì)H占凍土微生物細胞總數的很小一部分。張威舉例說(shuō)，在我國青藏高原北麓河地區的凍土土壤中，可培養微生物數量為每克土壤102—106個(gè)，究其原因是由于微生物自身不可培養的特性，如“侏儒”細胞，反復凍融等不適當樣品預處理，特殊的微生物類(lèi)群需要特別培養等。此外，現有的測定微生物細胞總數的方法往往會(huì )高估凍土中微生物的數量。
“現在一般將分子生物學(xué)方法和復蘇結合起來(lái)做研究。”張威說(shuō)。隨著(zhù)測序技術(shù)的發(fā)展，凍土中越來(lái)越多的微生物群落被揭開(kāi)面紗，包括近年來(lái)從凍土環(huán)境中已分離出具有再生能力的巨型DNA病毒以及蘚類(lèi)植物。
近年來(lái)，全球氣候變暖對凍土的影響以及凍土微生物在氣候變暖中扮演的角色，受到越來(lái)越多關(guān)注。有關(guān)多年凍土融化以及微生物降解其中封存的有機質(zhì)，進(jìn)而導致二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等溫室氣體釋放的科學(xué)問(wèn)題，是目前微生物生態(tài)學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。
但有機體從萬(wàn)年永凍土中復活并不完全是好消息，比如有研究警告，氣候變化導致永凍土解凍，可能會(huì )釋放出其中冰封萬(wàn)年、攜帶疾病的有害有機體，進(jìn)而產(chǎn)生威脅。張威坦言，目前古病毒的潛在危害性、現有藥物能不能應對還難以評估。
值得一提的是，極端環(huán)境生物具有不同的遺傳背景和代謝途徑，這類(lèi)群體及其所包含的生物催化酶，被認為是寶貴的催化劑資源。(記者 陳 瑜)
關(guān)鍵詞： 西伯利亞 線(xiàn)蟲(chóng) 萬(wàn)年
