Расцвело растение, пролежавшее в вечной мерзлоте 30 тысяч лет

Растение, которое пролежало в вечной мерзлоте 30 тысяч лет, расцвело

Несколько ученых из Пущино работали с семенами растений, возраст которых насчитывал 31 тысячу лет, которые были подняты из слоев вечной мерзлоты. Ученые смогли, благодаря применению комплекса отработанных технологий, осуществить органогенез и клеточное деление в этих семенах. После чего они получили цветущие живые растения, которые опылившись дали хорошие семена. Пока что растение является самым древним из оживленных, которое  превзошло по своему возрасту на тот момент существующего рекордсмена, которому насчитывалось две тысячи лет, финиковую пальму. Теперь в научном мире появился живой организм из предыдущих эпох. Оживающие организмы прошлого — звучит фантастически-волшебно. Но для людей современного общества, которые привыкли к могуществу науки и технологий, данная тема звучит вполне достижимо. На самом деле, многие ученые давным-давно приступили к этой твердыни. Один из первых экспериментов подобного рода – это процесс восстановления лотоса из его семян, которые пролежали около 800 лет на дне давно высохшего озера, которое находится в Маньчжурии. Данный процесс работы уходит к 60‑м годам XX века, когда удалось вырастить цветы и плоды из древних семян. После этого, начали испытывать такое восстановление на живых организмах из их клеток.Наиболее просто это получалось с бактериями. Были выведены живые галофильные бактерии, возраст которых 250 млн. лет, которые отличались от настоящих аналогов не на много. Если же речь затрагивает бактерии или микроскопические грибы, то тут есть сомнение, были ли жизнеспособные и пророщенные споры схожими с самими породами. Совсем другое дело — растения. Так как из остатков вида какого-либо растения, получается ожидаемый результат. Конечно, нет такого растения, которое будет рекордсменом среди древних, так как ему невозможно будет угнаться за древними микроорганизмами, но все же многое впечатляет. Самым древнейшим из растений, удавшееся вырастить из доисторических семян, — это финиковая пальма, семена которой были обнаружены при археологических раскопках в Иродионе, рядом с Мертвым морем; возраст слоев, где находились семена насчитывает I век нашей эры. В реальности существует и другой момент: вполне жизнеспособные семена и плоды имеют свойство — сохраняться в вечной мерзлоте, обеспечивающая для этого нужный уровень обезвоживания и низкую температуру. В 60‑е годы были выращены люпины из семян, возраст которых более 10 тысяч лет, они были извлечены из норок леммингов в вечной мерзлоте. Спустя некоторое время, доказали, что данные семена на самом деле современные и были принесены грызунами намного позже. Но сама идея выглядела довольно плодотворной, так как вечная мерзлота — самое перспективное хранилище древней жизни.На сегодняшний день сотрудникам Пущинского института биофизики клетки, а также Института физико-химических и биологических проблем почвоведения удалось вырастить древнейшее на данный момент растение — смолёвку (семейство гвоздичные). Процесс работы палеонтологов проходил на берегу Колымы, при исследовании плейстоценовых слоев вечной мерзлоты. Данные слои образовывались в условиях плейстоценовых тундростепей и имеют множество остатков мамонтовой фауны. В местонахождении Дуванный Яр, содержится около 70 таких норок с ценными кладовыми — целыми хранилищами запасов. Некоторые норки имели совсем нетронутые никем семена и плоды растений. Как показал датчик радиоуглеродного датирования, семена лежали в этом природном хранилище 31–32 тысячи лет. Узколистая смолёвка, которая выращена из тканей древнейших семян: f — это женские цветки, b — это двуполые цветки с тычинками и пестиками. Настоящие же смолёвки данного типа содержат только обоеполые цветы: такое отличие происходи из-за разницы в условиях, которые сопровождают цветение.

5
из 5.
Оценок: 1.

19 Март, 2012 — 09:41 — neo

Кто такое коловратки?

Коловратки получили свое название из-за наличия на передней части тела ресничного образования. Этот коловращательный аппарат используется для передвижения и питания. Они способны двигаться вплавь и ползком, причем во втором случае они поочередно переставляют голову и хвост, как пиявки. В качестве пищи они используют микробов и крошечные частицы живых организмов и растений. Коловратки живут не только в пресной воде, но и во влажной почве и сыром мхе. Всего науке известно о существовании 1500 видов, причем 600 из них живут в России. Одним из обитающих на территории нашей страны видов является бделлоидная коловратка (Bdelloidea). Именно о представителях этого вида сейчас и пойдет речь.

Разновидности коловраток

Люди

Раз мороз может сохранить на долгие тысячелетия мумии крупных животных, значит, должны быть и мумии людей? Да, и такое находят! Причем не только в Сибири (хотя как раз на Алтае в вечной мерзлоте нашли в 1993-м прекрасно сохранившуюся мумию «принцессы Укока», знатной молодой женщины, умершей и захороненной с почетом в V–III вв. до н. э.) и не только в толще ледников высоко в горах, как это случилось со знаменитым Этци, и даже не только в Северном полушарии, хотя большинство замороженных человеческих останков обнаруживают, конечно, тут.

Вот пример из Южной Америки: у тамошних культур, в частности у инков, как известно, практиковалось принесение в жертву людей, причем одной из форм таких жертвоприношений было оставление детей и подростков — свежеумерщвленных или еще живых, но одурманенных — на вершинах гор в зоне вечной мерзлоты, где они замерзали насмерть и присоединялись к предкам, чтобы вместе с ними надзирать за землями лежащими у подножия гор.

Именно это, по-видимому, случилось с тремя детьми, мумии которых были обнаружены в 1999 году на вершине горы Льюльяйльяко, на высоте более 6700 метров, на границе Чили и Аргентины (предполагается, хотя доподлинно неизвестно, что именно там могут существовать южноамериканские зоны высокогорной вечной мерзлоты). Детей поместили в рукотворную могилу глубиной примерно 1,5 метра около 1500 года н. э., где они благодаря морозу (среднегодовая температура на вершине горы у поверхности почвы сегодня составляет –13 °C) и крайне низкой влажности, препятствующей развитию микроорганизмов, находились пять веков в удивительно сохранном виде.

Секрет долголетия коловраток

Ранее ученые считали, что благодаря криптобиозу коловратки могут выживать максимум 10 лет. Но, по данным журнала Current Biology, возраст найденных в Якутии коловраток был оценен в 24 тысячи лет. То есть, во времена мамонтов эти создания почуяли наступление тяжелых времен и по максимуму замедлили течение жизненно важных процессов. Чтобы возродить крошечных существ, ученым не потребовалось ничего делать — ощутив хорошие для жизни условия, они сами начали двигаться, питаться и размножаться. К сожалению, ученые пока не могут точно сказать, каким именно образом коловратки могут возвращаться к жизни спустя столько длительное время.

Коловратка под микроскопом

Ранее ученым уже удавалось возрождать существ, которые долгое время находились в вечной мерзлоте. По данным научного журнала Doklady Biological Sciences, в 2018 году российские исследователи смогли вернуть к жизни червей-нематод, которые пробыли в вечной мерзлоте 40 тысяч лет. Однако эти черви являются еще более примитивными созданиями, чем коловратки. По словам соавтора научной работы Стаса Малявина, результаты доказывают, что многоклеточный организм можно заморозить, дать ему время пробыть в таком состоянии на протяжении тысяч лет и затем вернуть к жизни.

Крионическая камера

Он также отметил, что это является давней мечтой многих писателей-фантастов. На данный момент воплотить эту мечту в реальность пытается крионика. Эта технология подразумевает охлаждение организмов людей и животных с надеждой на их воскрешение в будущем. Ученые пока не знают, как можно вернуть замороженных людей к жизни, но спустя несколько сотен лет такой способ может быть изобретен. Именно тогда замороженные люди и будут воскрешены. По сути, крионика является машиной времени, которая перемещает людей в будущее. Только работоспособность этой технологии пока не доказана. Интересную статью про крионику можно почитать по этой ссылке.

Парниковые газы

Одним из следствий изменения климата на Земле является таяние вечной мерзлоты, и это создает человечеству в целом и жителям районов вечной мерзлоты серьезные проблемы.

Дело в том, что скованные льдом на протяжении тысячелетий почвы содержат в себе много углерода в форме органических остатков — частей растений и животных, замороженных тысячи лет назад, — а также микроорганизмов, питавшихся ими. Последние, как мы показали выше, при размораживании оживают и принимаются питаться недоеденной когда-то органикой.

В результате к разогреву почвы из-за повышения температуры воздуха прибавляется биологический разогрев, и в атмосферу попадает углекислый газ и метан — парниковые газы, из которых последний обладает в 20 раз большим парниковым эффектов, чем диоксид углерода. Причем эти процессы не останавливаются даже зимой и идут как в почве, так и в водоемах под коркой льда.

Много ли углерода связано в вечной мерзлоте? О да: по оценке российского эколога Сергея Зимова, если вся промышленность ответственна за выбросы в атмосферу 8 млрд тонн углерода в год, а всего его в атмосфере 200 млрд тонн, то в вечной мерзлоте запасено еще 1670 млрд тонн. И не менее чем треть этого объема может высвободиться в течение следующих двух-трех десятков лет. Что может привести к подъему температуры на планете на 10 °С, полагает Сергей Зимов.

Напомним, что в рамках Парижского соглашения государства договорились о действиях, которые позволили бы удерживать ежегодное повышение температуры в пределах 1,5–2,0 °С, и соглашение это реализуется с большим трудом.

Но и это еще не все проблемы! Почва, скованная льдом, при его таянии распадается, образуя воронки, провалы и целые кратеры. Пример: кратер Батагайка в Якутии, образовавшийся из-за таяния вечной мерзлоты в 1960-е (его появление спровоцировала вырубка леса) и увеличившийся с тех пор до километровый длины и 100-метровой глубины.

К счастью, поселений и сооружений в этом районе нет, а из людей встречаются почти исключительно редкие ученые. Но что, если такой провал образуется в городе, под полотном железной дороги или трубопроводом? Разрушения, экономический и экологический ущерб будут очень и очень велики.

Бактерии, вирусы и микроорганизмы

Итак, мы установили, что оживить что-нибудь безобидное и/или полезное по его извлечении из вечной мерзлоты либо очень трудно, как растения, либо невозможно, как животных. А вот что-то неприятное, пугающее и смертельно опасное и оживлять особенно не нужно — достаточно просто разморозить.

К примеру, в начале XXI века ученые обнаружили в вечной мерзлоте (опять-таки в норах сусликов, причем примерно там же, где семена растений, о которых мы писали выше) микроскопических (примерно 0,5 мм длиной) круглых червей нематод двух видов, возраст которых оценивался в 30–40 тыс. лет, разморозили их, а те проявили признаки жизни — стали двигаться и питаться. Большая часть видов нематод, вообще-то, паразиты растений и животных, хотя найденные пришельцы из прошлого к таковым, скорее всего, не относятся.

Другой не очень приятный на первый взгляд пример — вирусы. Да не простые, а гигантские, крупнейшие из обнаруженных на сегодняшний день: если в среднем вирусы имеют размеры 20–300 нм (так, частицы вируса SARS-CoV-2, вызвавшего пандемию COVID-19, имеют размеры 50–200 нм), то Pithovirus sibericum, обнаруженный в 2014-м в образце льда, извлеченном из вечной мерзлоты в Сибири французскими учеными, значительно крупнее: 1000×500 нм.

Что такое вечная мерзлота

Под вечной мерзлотой сегодня понимают часть земной коры, в которой отсутствует периодическое протаивание. Впрочем, этот термин можно использовать и в другом значении, а именно описывать им «мерзлоту почвы, непрерывно существующую от двух до нескольких тысяч лет», согласно определению Михаила Сумгина, советского ученого и одного из основателей науки о вечной мерзлоте — мерзлотоведения. Под мерзлотой почвы же нужно понимать то, что ее температура сохраняется отрицательной, а грунтовые воды пребывают в состоянии льда.

Явление это довольно сильно распространено на планете: в Северном полушарии в таком состоянии находится до 24% почвы, а в России вечная мерзлота покрывает 60-65% всей территории. Притом максимально зафиксированная ее глубина (в Якутии) составляет 1370 метров.

Животные

Помимо запасов, сделанных доисторическими сусликами, ученые обнаруживали в вечной мерзлоте, в том числе и прямо в норах сусликов, хорошо сохранившиеся тушки животных — мелких грызунов, мышек например. Но обнаруживались в промерзшей тысячелетия назад почве, конечно, и животные покрупнее — значительно крупнее

Причем важно, что эти животные нередко сохранялись в мумифицированном виде и теперь их строение, внешний облик и образ жизни можно изучать

Вот как это получалось: однажды полугодовалый мамонтенок ростом около метра и массой около 90 кг беззаботно гулял по тундростепи, по неосторожности свалился в яму, наполненную водой и грязью, не смог оттуда выбраться, замерз и утонул. Грязь и лед стали бедняге не только похоронным саваном, но и отличным консервантом

Что такое криптобиоз?

Коловратки обладают способностью обезвоживать свой организм и замедляют протекающие в нем процессы. К такой стратегии животные и растения прибегают в случае попадания в неблагоприятные условия — это позволяет им переждать тяжелые времена и воскреснуть в более благоприятное время. В науке это явление называется криптобиозом и оно свойственно многим живым созданиям. Например, в состояние криптобиоза могут входить личинки комаров-звонцов, которые в неблагоприятных условиях «высыхают» настолько, что в их организме остается всего лишь 3% воды. В обезвоженном состоянии они могут выживать при температурах от −170 до +106 градусов Цельсия и даже в условиях высокого радиационного излучения.

Личинка комара-звонца, способная к криптобиозу

Растения

Вечная мерзлота, будучи естественным холодильником, хранит в малоизмененном виде свидетельства древней жизни. Так как нынешняя вечная мерзлота, как было сказано выше, возникла в последний период глобального оледенения, то и сохраняет она артефакты как раз из тех времен. Например, древние растения и их семена. Причем последние не просто лежат в замерзшей почве, а зачастую специально «упакованы» для длительного хранения.

Именно это случилось с семенами смолёвки узколистой, которые российские ученые нашли на глубине 38 метров в слое вечной мерзлоты в районе реки Колымы в Магаданской области.

Смолёвка узколистая — многолетнее травянистое растение высотой 5–25 см, произрастающее на северо-востоке Сибири, Дальнем Востоке и в Северной Америке сегодня, как и десятки тысячи лет назад. Тогда же, как и сегодня, рядом со смолёвкой жили суслики-евражки, которые как сейчас, так и в древности, имели обыкновение запасать в норах плоды и семена местных растений, упаковывая их в траву, веточки, листики, подпушку крупных животных.

Если нора внезапно оказывалась залита водой, засыпана снегом или каким-то еще образом законсервирована, а затем попала в зону вечной мерзлоты, запасы сусликов вполне могли сохраниться до наших дней. В начале XXI века российские ученые обнаружили такое гнездо, и извлекли из него, в частности, семена смолёвки, спрятанные запасливым евражкой примерно 32 тыс. лет назад, согласно данным углеродного анализа.