Bilim insanları 46 bin yıldır donuk olan solucanları hayata döndürdü

Bilim insanları, bir toprak solucanını (nematod) Sibirya’da 'permafrost' olarak bilinen donmuş toprak tabakasında 46 bin yıl uykuda kaldıktan sonra yeniden canlandırdı. Bu tarih öncesi solucanların biyolojisi incelenerek insan biyolojisini dondurmaya bir adım daha yaklaşılabileceği düşünülüyor.

‘Permafrost’ terimi, peş peşe iki ya da daha fazla yıldır donmuş halde olan toprağı tanımlayan bir terim. Bir kısmı 650 bini yılı aşkın bir zamandır donmuş halde olan Sibirya, yeryüzündeki en eski permafrost tabakasına ev sahipliği yapıyor.

Rusya’daki Toprak Bilimlerinde Fizyokimyasal ve Biyolojik Problemler Enstitüsü’nden araştırmacı Anastasia Shatilovich, 2017 yılında bu tarih öncesinden kalma toprağı incelerken, donmuş haldeki küçük ve ince yuvarlak solucanlar olan iki nematodla karşılaştı. Yaptığı keşif nedeniyle büyük bir heyecan yaşayan Shatilovich, donmuş haldeki solucanları Almanya’da bulunan Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü’nde çalışan Teymuras Kurzchalia’nın laboratuvarına götürdü. O dönemde Kurzchalia, nematodlar, rotiferler* ve tardigradlar** gibi kimi hayvanların olumsuz çevre koşullarına yanıt olarak bu aşırı hareketsizlik haline nasıl girebildiğini inceliyordu.

ÖLÜME BENZER BİR UYKU HALİ

‘Kriptobiyoz’ diye anılan bu durumda, organizmanın metabolizması durur ve herhangi bir üreme, gelişme ya da iyileşme işlemini engeller. Kurzchalia, Newsweek’e verdiği demeçte, “Yaşamla ölüm arasında kalan bu durumla ilgileniyordum” dedi. Laboratuvar ortamında solucanları donuk halden çıkardıktan sonra, ekip, solucanları sarmalayan donmuş bitki kalıntılarını 45.839 ilâ 47.769 yıl öncesine tarihlendirdi. Kurzchalia’ın aktardığı kadarıyla bu bulgu, onları bu şekilde hayata döndürülen en yaşlı hayvanlar yapıyor.

Ekip, ardından günümüzde yaşayan Caenorhabditis elegans türü nematodlara ne oranda benzediğini anlamak amacıyla tarih öncesi solucanların gen dizilimlerini inceledi. Bu inceleme neticesinde, araştırmacılar, antik solucanların ‘Panagrolaimus kolymaensis’ adını verdikleri ve daha önce sınıflandırılmamış olan bir türe dahil olduklarını anladı. C. elegans, sadece yavru aşamasında olduğu sırada bu şekilde bedenini dondurabilirken, ‘P. kolymaensis’ adı verilen tür, yaşam döngüsünün herhangi bir döneminde kriptobiyoz haline geçebiliyor gibi görünüyor. Diğer yandan, her iki nematod türünün de bu uyku haline girmek için benzer fizyolojik mekanizmalar kullandığı görülüyor.

SÜRECİN NASIL İŞLEDİĞİ HENÜZ BİLİNMİYOR

Bu mekanizmaların işleyiş biçimi şimdilik bilinmiyor olsa bile, her iki canlı da kimi olumsuz koşullarda hayatta kalabilmek için ‘trehaloz’ adı verilen bir şekere bel bağlıyor gibi görünüyor. Dolayısıyla, ‘trehaloz’, bu canlılarda bir tür biyolojik antifriz işlevini yerine getiriyor olabilir.

“Bu sürecin nasıl gerçekleştiğini, hayatı nasıl durdurabileceğimizi ve ardından nasıl yeniden başlatabileceğimizi anlama sürecinin henüz en başındayız” diyen Kurzchalia, "Eğer bunun nematodlarda nasıl gerçekleştiğini anlayabilirsek, belki insan hücrelerinde ve insan organlarında da anlayabiliriz. Belki birkaç on yıl içinde gerçekleştirilebilecek, örneğin raflarda saklanabilen hücre dizileri üretmek gibi kimi basit uygulamalar keşfederiz. O durumda, belki yüzyıllar sonra bunu insanlar için de yapabiliriz ama bugün için tüm bunlar gerçekten de bilim kurguya ait fikirler. Her şeyden önce işleyişi anlamamız gerek ve akabinde bu mekanizmadan türetilecek uygulanabilir bir şeyler yapabiliriz" değerlendirmesinde bulundu.

Araştırma makalesinin tamamı 27 Temmuz’da ‘PLOS Genetics’ adlı bilimsel dergide yayınlandı.

*Rotifera, ‘tekerlekli hayvanlar’ diye de anılan, solucan benzeri mikroskobik omurgasız hayvanlar grubudur. Tatlısularda yaşarlar. Vücut, gövde ve ayaktan oluşurlar. 

**Tardigrad, ‘Ecdysozoa’ üst şubesine bağlı bir hayvan grubudur. Tardigrad bilinen en dayanıklı hayvanlardan biri olup, diğer yaşam biçimleri için ölümcül olan aşırı koşullara dayanabilirler.