Het gaat om een nog onbeschreven, maar bijzonder taaie soort die veel langer in schijndood verkeerde dan onderzoekers ooit voor mogelijk hadden gehouden.
Om barre omstandigheden te overleven, hebben sommige weerbarstige organismen (denk aan beerdiertjes, raderdiertjes en rondwormen) een slimme truc bedacht: ze gaan in cryptobiose (schijndood). In dit geval schakelen ze hun stofwisseling tijdelijk uit, zodat ze zeer hoge of lage temperaturen, hevige droogte en zuurstoftekorten kunnen overleven. Op deze manier wist een beerdiertje al dertig jaar te overbruggen en een raderdiertje zelfs 24.000 jaar. Maar er is altijd baas boven baas, zo toont een nieuwe studie aan. Want onderzoekers zijn op twee kranige rondwormen gestuit die na een maar liefst 46.000 (!) jarig dutje weer verder zijn gegaan met hun leven.
Siberisch permafrost
Onderzoekers troffen de twee rondwormen aan in Siberisch permafrost, op zo’n 40 meter diepte. De rondwormen werden meegenomen naar het laboratorium en hier met succes ontdooid, waarna ze ‘uit de dood herrezen’ en vrolijk doorleefden. Om te bepalen hoe lang de organismen ingevroren waren geweest, bestudeerde het team het plantaardig materiaal uit hetzelfde monster. Dit materiaal kan namelijk met behulp van een radio-koolstofanalyse worden gedateerd. Uit de resultaten blijkt dat de rondwormen al sinds het late Pleistoceen, tussen de 45.839 en 47.769 jaar geleden, in het permafrost ingevroren zaten.
Nieuwe soort
De volgende stap was om te bepalen tot welke soort de twee rondwormen behoren. Dat is overigens gemakkelijker gezegd dan gedaan. Na een grondige analyse van onder andere het genoom, komt het team tot een opvallende ontdekking. Zo blijkt het te gaan om een geheel nieuwe soort, die tot voor kort onbekend was voor de wetenschap. De soort heeft de naam Panagrolaimus kolymaensis gekregen, vernoemd naar de Kolyma rivier, het gebied waar de rondwormen zijn aangetroffen.
Mechanisme
Dat de rondwormen na tienduizenden jaren ingevroren te zijn geweest uit een diepe slaap kunnen ontwaken, is ongekend. De onderzoekers wilden dan ook graag achterhalen hóe de wormen dit klaarspelen. Want welke moleculaire en metabolische mechanismes gebruiken deze opmerkelijke cryptobiotische organismen precies om zo lang in schijndood te kunnen verkeren? Om daar meer over te weten te komen, vergeleek het team het genoom van Panagrolaimus kolymaensis met dat van Caenorhabditis elegans, een rondworm die vaak als modelorganisme wordt gebruikt in de moleculaire biologie en ontwikkelingsbiologie. De onderzoekers ontdekten genen die beide soorten gemeen hebben en die betrokken zijn bij cryptobiose. Dit betekent dat beide soorten een soortgelijke moleculaire ‘toolkit’ delen, die hen beide helpt om te overleven.
Uitdroging vóór bevriezing
Daarnaast ontdekte het team dat een milde blootstelling aan uitdroging vóór bevriezing de wormen helpt om zich succesvol voor te bereiden op cryptobiose. Dit verhoogt zelfs de kans op overleving bij -80 graden Celsius. De rondwormen produceren wanneer ze licht uitgedroogd zijn een soort suiker, namelijk trehalose, wat hen in staat stelt bevriezing en hevige uitdroging te overleven. “Ons onderzoek toont aan dat rondwormen bepaalde mechanismen hebben ontwikkeld waardoor ze zelfs over geologische tijdschalen in leven kunnen blijven,” zo concluderen de onderzoekers.
Tienduizenden jaren
De studie laat zien dat rondwormen taaie organismen zijn. Ze kunnen blijkbaar tienduizenden jaren in bevroren toestand verkeren, om daarna weer succesvol tot leven te worden gewekt. Maar dat ze zelfs na 46.000 jaar de draad weer oppikken, is overigens wel echt bizar. “Deze studie verlengt de langst gerapporteerde cryptobiose bij rondwormen met tienduizenden jaren,” aldus onderzoeker Teymuras Kurzchalia.
De studie roept enkele prangende vragen op, waaronder de vraag hoe lang rondwormen in schijndood kunnen verkeren. Want waar ligt de limiet? Zouden ze ook na 50.000 of 60.000 jaar nog wakker kunnen worden? Daarnaast is het ook de vraag of er naast rondwormen, beerdiertjes en raderdiertjes nog andere organismen zijn die net zo lang in cryptobiose kunnen verkeren. Want hoewel we ons over een paar rondwormen nog niet zoveel zorgen hoeven te maken, is hun overleving wel het bewijs dat een reeks van uiteenlopende organismen na een lange winterslaap potentieel zouden kunnen terugkeren. Wellicht bevat het smeltende Siberische permafrost ook wel bepaalde ziektekiemen, die na duizenden jaren een gevaar kunnen vormen voor de gezondheid van mens en dier. Dat is overigens voor nu nog speculatie. Hopelijk zijn op dit moment een paar suffe wormen het enige waar we ons zorgen over hoeven te maken in het smeltende ijs van Siberië.
