Sinh vật hồi sinh sau 24.000 năm "chết cứng" trong lớp băng vĩnh cửu

Luân trùng Bdelloid hay còn gọi là "trùng bánh xe" dựa theo vòng lông nhỏ giống bánh xe bao quanh miệng nó. Là động vật vi sinh đa bào sống trong môi trường nước ngọt và đã tồn tại trên Trái Đất khoảng 50 triệu năm, luân trùng Bdelloid có khả năng sống sót đáng kinh ngạc.

Trước đây, các nhà khoa học phát hiện luân trùng hiện đại có thể đông cứng ở -20 độ C và hồi sinh sau 10 năm.

Tuy nhiên, mới đây các nhà khoa học Nga đã tìm thấy những sinh vật này trong một lõi đất đóng băng được khai thác từ lớp băng vĩnh cửu ở Siberia bằng giàn khoan.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp xác định niên đại bằng cacbon phóng xạ để xác định rằng sinh vật mà họ thu hồi được từ lớp băng vĩnh cửu đã khoảng 24.000 năm tuổi.

Để hồi sinh luân trùng đông cứng, các nhà nghiên cứu đặt một mẩu đất vào đĩa cạn chứa môi trường phù hợp và chờ cho tới khi chúng rã đông rồi sống lại, bắt đầu di chuyển.

Luân trùng sau khi hồi sinh đã sinh sản vô tính thông qua trinh sản (parthenogenesis), tạo ra các bản sao mang hệ gene giống hệt chúng.

Sau khi luân trùng bắt đầu tự nhân bản, các nhà khoa học không thể phân biệt đâu là luân trùng cổ đại và đâu là con mới chào đời, bởi chúng có hệ gene giống hệt nhau.

Stas Malavin, nhà nghiên cứu ở Viện hóa lý và vấn đề sinh học trong đất tại Pushchino, Nga cho biết, luân trùng sử dụng trạng thái ngừng chuyển hóa chất (cryptobiosis) bởi phần lớn cá thể sống ở môi trường nước thường xuyên đóng băng hoặc khô hạn để sinh tồn và tiến hóa.

Theo đó, chúng ngừng trao đổi chất và tích lũy một số hợp chất như protein chaperone giúp chúng phục hồi từ trạng thái cryptobiosis khi điều kiện sống cải thiện. Luân trùng cũng có cơ chế sửa chữa tổn thương ADN và bảo vệ tế bào trước phân tử có hại.

Những sinh vật có thể hồi sinh từ lớp đất đóng băng vĩnh cửu thường đại diện cho mô hình tốt nhất để nghiên cứu trạng thái ngừng chuyển hóa chất và có thể cung cấp manh mối quý giá về cơ chế cho phép chúng sống được.

Những cơ chế đó có thể được thử nghiệm trong thí nghiệm bảo quản đông lạnh với tế bào, mô và nội tạng con người. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa con người có thể mô phỏng theo khả năng đông cứng và hồi sinh của luân trùng trong tương lai gần.

Bà Malavin nói rằng rất khó có khả năng các dạng sống lớn hơn có thể sống sót khi bị đóng băng theo cách này.

""Điều rút ra được là một sinh vật đa bào có thể được đông lạnh trong hàng nghìn năm rồi sau đó sống lại - như một giấc mơ của nhiều nhà văn viễn tưởng. Còn đương nhiên, sinh vật càng phức tạp thì càng khó để bảo quản nó bằng cách đông lạnh rồi hồi sinh. Đối với động vật có vú, điều này hiện không thể thực hiện được", bà Malavin cho biết.