Hồi sinh loài giun tròn cổ đại trong đất đóng băng vĩnh cửu ở Siberia

Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Nga, Đức và các nước khác cho biết đã hồi sinh thành công loài giun từng bị đóng băng cách đây 46.000 năm - cùng thời điểm voi ma mút lông mịn, hổ răng kiếm và nai sừng tấm khổng lồ vẫn còn sinh sống trên Trái Đất.

Giun tròn cổ đại được hồi sinh từ đất đóng băng vĩnh cửu ở Siberia. Ảnh: Times

Theo ông Teymuras Kurzchalia, giáo sư danh dự tại Viện Max Planck về Di truyền và Sinh học Tế bào Phân tử ở Dresden và là một trong những nhà khoa học tham gia nghiên cứu thì loài giun tròn này thuộc một loài chưa được biết đến trước đây, đã sống sót ở độ sâu 40 mét dưới bề mặt lớp băng vĩnh cửu ở vùng Siberia (Nga)  .

“Sống sót trong môi trường cực hạn suốt thời gian dài là một thách thức mà chỉ vài tổ chức sinh vật có thể vượt qua”, nhóm nghiên cứu cho biết.

Đây là thời gian ngủ đông dài nhất được ghi nhận ở giun tròn. Trước đây, loài giun tròn Nam Cực tên Plectus murrayi đông cứng trong rêu và một mẫu vật Tylenchus polyhypnus sấy khô ở phòng mẫu cây với thời gian lần lượt là 25,5 và 39 năm.

Tổ chức sinh vật như giun tròn và gấu nước có thể tiến vào trạng thái im lìm, một quá trình trao đổi chất gọi là "cryptobiosis" (ngủ đông), nhằm đối phó tình trạng đóng băng hoặc mất nước hoàn toàn. Trong cả hai trường hợp, chúng giảm tiêu thụ oxy và nhiệt lượng sinh ra từ quá trình trao đổi chất tới mức không thể phát hiện.\

Cấu tạo loài giun được hồi sinh. Ảnh: AP:

Được biết, để tìm hiểu chính xác tại sao tuyến trùng có thể tồn tại trong thời gian dài như vậy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một số con giun P. kolymaensis và C. Elegans còn sống để làm khô chúng trong phòng thí nghiệm.

Khi những con giun chuyển sang trạng thái kỵ nước, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy sự gia tăng đột biến trong việc sản xuất một loại đường gọi là trehalose, chất mà họ cho rằng có thể giúp bảo vệ màng tế bào của giun tròn khỏi bị mất nước. Sau đó, họ đông lạnh những con giun ở nhiệt độ âm 80 độ C và nhận thấy rằng việc hút ẩm đã cải thiện tỷ lệ sống sót của cả hai loài. Theo nghiên cứu, những con giun bị đóng băng ở nhiệt độ này mà không bị mất nước trước đó sẽ chết ngay lập tức. Với đặc điểm này, giun tròn đã tiến hóa để tồn tại trong các trạng thái ngủ đông này trong nhiều nghìn năm.

Điều này có nghĩa, các loài giun đã bị tuyệt chủng có thể được hồi sinh nếu chúng thoát khỏi lớp băng vĩnh cửu.

Ông Philipp Schiffer, trưởng nhóm nghiên cứu của Viện Động vật học tại Đại học Cologne và là một trong những nhà khoa học tham gia cho biết: “Chứng kiến rằng con đường sinh hóa tương tự được sử dụng ở một loài cách xa 200, 300 triệu năm, điều đó thực sự ấn tượng. Điều đó có nghĩa là một số quá trình tiến hóa được bảo tồn sâu sắc”.

“Bằng cách xem xét và phân tích những loài động vật này, chúng ta có thể cung cấp thông tin về sinh học bảo tồn, hoặc thậm chí có thể phát triển các nỗ lực để bảo vệ các loài khác, hoặc ít nhất là tìm hiểu những việc cần làm để bảo vệ chúng trong những điều kiện khắc nghiệt mà chúng ta có hiện nay”, ông Philipp Schiffer nói thêm.

Mộc Miên (T/h)