Neįtikėtina gyvybės galia: ištirpus ledynui atgijo samanos, bakterijos ir 41 000 metų nematodai

Nuo 1850 m. augalas gulėjo įšalęs po 30 metrų storio ledo plokšte, o žmonės nuo tų laikų atrado antibiotikus, aplankė Mėnulį ir sudegino du trilijonus tonų iškastinio kuro.

Ir ačiū paskutiniajam faktoriui, po kelių šimtmečių prie tirpstančio Ašaros ledyno krašto atvykusi evoliucijos biologė Catherine La Farge aptiko laisvę atgavusias Aulacomnium turgidum. Samanų kuokštas buvo pablukęs ir gerokai aptriušęs, bet aiškiai išsiskyrė žaliu atspalviu – kas buvo ženklas, kad samanos yra netgi labai gyvos.

Istorijose apie klimato kaitą dažnai akcentuojamas Žemės ekologinės sistemos silpnumas. Jungtinių tautų pranešime teigiama, kad milijonas mūsų planetos augalų ir gyvūnų rūšių susidūrė su išnykimo grėsme. Tačiau kelių išskirtinių rūšių atveju ledo dangos ir amžinojo įšalo nykimas kuria priešingą naratyvą – ir tai yra nuostabaus biologinio atsparumo atvejus, rašo „Washington Post“.

Tyrėjai atitirpstančioje Arktyje aptinka organizmus, kurie ištisą tūkstantmetį buvo laikomi mirusiais – o jie, pasirodo, sugeba imti ir atgimti. Šie ledynmečio zombiai varijuoja nuo paprastų bakterijų iki daugialąsčių organizmų, ir jų ištvermė mokslininkus verčia persvarstyti, ką reikėtų laikyti išgyvenimo sąlygomis.

„Juk nesitikėtumėt, kad kažkas, palaidotas prieš šimtus metų, vis dar būtų gyvybingas“, – sako C.La Farge, kuri mokslinį darbą atlieka Albertos universitete (Kanada). 2009 m. ji su komanda tyrinėjo Ašaros ledyno prieigas ir rinko pajuodusią augalų masę, kuri liko atitirpus ledui. Komandos tikslas buvo dokumentuoti augaliją, kuri kadaise sudarė salos ekosistemos pagrindą.

„Tą materiją visi laikė mirusia. Tačiau samanos parodė tik nedidelį neigiamą kelių šimtmečių gilaus užšalimo poveikį“, – teigia C.La Farge.

Išgyventi visiškai užšalus nelengva. Susidarę ledo kristalai aštriais kraštais gali pažeisti ląstelių membranas ir kitus gyvybiškai būtinus organus. Daugelis augalų ir gyvūnų tiesiog pasiduoda šalčiui žiemos pradžioje ir miršta – pavasario sezono sulaukia tik sėklos ar kiaušiniai.

Tačiau samanos eina sunkesniu keliu. Kai temperatūra krenta, jos išdžiūsta ir taip išvengia ledo susidarymo audiniuose. Ir jei dalis samanų patiria žalą, tam tikros ląstelės gali daugintis ir išsivystyti į įvairius audinių tipus, iš kurių susideda kitos samanos dalys – beje, labai panašiai veikia ir žmogaus embriono kamieninės ląstelės. Būtent dėl šio prisitaikymo samanos dažniau nei kiti augalai išgyvena ilgalaikį užšaldymą, sako Britanijos ekologas bei Arkties tyrinėtojas Peteris Convey.

Netrukus po C.La Farge atradimo, P.Convey komanda paskelbė prikėlusi 1500 metų senumo samanas, buvusias palaidotas metro gylio amžinajame antarktiniame įšale.

„Amžinojo įšalo aplinka yra labai stabili, – aiškina P.Convey ir atkreipia dėmesį, kad ilgą laiką įšalusi dirva gali izoliuoti samanas nuo paviršinių stresų – tokių, kaip kasmetinių užšalimo-atšilimo ciklų ar deoksiribonukleorūgščiai žalingos spinduliuotės.

Toks šimtmečio senumo samanų atgijimas rodo, kad ledynai ir amžinasis įšalas daugialąstei gyvybei iš tiesų gali būti ne kapinės, bet vieta, kuri padeda ištverti ledynmečius.

Tačiau nors C.La Farge ir P.Convey radiniai ir stebinantys, iš tiesų išgyvenusių įšalą kompanijoje yra ir daug įspūdingesnių egzempliorių.

Kiti ekstremalai

Tenesio universiteto (JAV) mikrobiologė Tatjana Višniveckaja jau seniai tyrinėja mikrobus. Ekspedicijų metu ji giliai gręžiasi į amžinąjį Sibiro įšalą tam, kad sudarytų žemėlapį senovinių vienaląsčių organizmų, kurie klestėjo ten prieš ledinius laikus.

Petri lėkštelėje ji prikėlė milijono metų senumo bakterijas. Ir pasak jos, „šios bakterijos atrodo labai panašios į tas, kurios ir šiandien egzistuoja šaltose aplinkose“.

Tačiau praėjusiai metais T.Višniveckajos komanda paskelbė apie „atsitiktinį radinį“, kuris turėjo smegenis ir nervų sistemą – kuris sukrėtė visų mokslininkų suvokimą apie ekstremalią ištvermę.

Kaip visada, mokslininkai ieškojo vienaląsčių organizmų – vienintelių gyvybės formų, kurios, kaip manoma, galėjo būti gyvybingos po tūkstantmetį trukusį įkalinimą lede. Jie patalpino sušalusią medžiagą į petri lėkštelę, laikomą kambario temperatūros laboratorijoje – ir pastebėjo keistą dalyką.

Tarp menkučių bakterijų ir amebų tysojo ilgi griozdiški segmentuotieji kirminai, kurie viename kūno gale turėjo burną, o kitame – išangę. Tai buvo nematodai.

„Žinoma, kad buvome nustebę ir labai nudžiugome“, – prisimena T.Višniveckaja. Vos pusės milimetro nematodai kol kas yra sudėtingiausia gyvybės forma, kuri po ledinio letargo atgavo gyvybę.

Mokslininkė mano, kad šių nematodų amžius – 41 000 metų. Ir žinoma, tai yra seniausi kada nors atrasti gyvi gyvūnai. Šie patys kirminai slėpėsi žemėje po neandertaliečių pėdomis – bet išgyveno iki tiek, kad sugebėjo susitikti ir su šiuolaikiniu žmogumi, T.Višniveckajos komanda.

Su T.Višniveckajos tyrimu nesusijęs nematoduose besispecializuojantis Belgijos mokslininkas Gaetanas Borgonie teigia, kad ši kirminų rūšis gali išgyventi praktiškai bet kur. Jis teigia šių kirminų kolonijas aptikęs Pietų Afrikos šachtose 3 km gylyje po žeme, kur buvo itin mažai deguonies ir tvyrojo didelis karštis.