علماء يعيدون إحياء كائنات دقيقة كانت نائمة في التربة الدائمة التجمد لمدة 46,000 عام
لقد نجح الباحثون في إيقاظ كائنات دقيقة قديمة محاصرة في التربة الدائمة التجمد في سيبيريا لمدة تصل إلى 46,000 عام. يظهر التجربة المرونة الرائعة لهذه الكائنات الدقيقة. النتائج، المنشورة في Nature Communications، تثير مخاوف بشأن إطلاق محتمل للعوامل الممرضة مع ذوبان التربة الدائمة التجمد بسبب التغير المناخي.
في دراسة رائدة، قام العلماء باستخراج وإعادة إحياء كائنات دقيقة من عينات التربة الدائمة التجمد التي تم جمعها في منطقة نهر كوليما في شمال شرق سيبيريا. التربة الدائمة التجمد، وهي طبقة من التربة مجمدة بشكل دائم، قد حفظت هذه الكائنات الدقيقة في حالة نوم لآلاف السنين. بقيادة باحثين من جامعة مينيسوتا وشركاء دوليين، قام الفريق بإذابة العينات تحت ظروف مختبرية محكومة وزرع البكتيريا القديمة بنجاح.
أظهرت الكائنات الدقيقة، بما في ذلك أنواع من أجناس مثل Arthrobacter وPseudomonas وMicrococcus، علامات على الحيوية بعد أن كانت نائمة لمدة بين 23,000 و46,000 عام، كما حددتها المواعيد الإشعاعية الكربونية للمادة العضوية المحيطة. 'هذه الكائنات الدقيقة مرنة بشكل لا يصدق، ناجية من البرد الشديد والعزلة لعشرات الآلاف من السنين'، قالت المؤلفة المشاركة في الدراسة كوريين باكرمانز، عالمة ميكروبيولوجيا في جامعة مينيسوتا. شمل عملية الإحياء تسخين العينات تدريجيًا وتوفير العناصر الغذائية، مما سمح للبكتيريا باستئناف النشاط الاستقلابي.
تبني هذه البحث على اكتشافات سابقة لأشكال حياة قديمة في التربة الدائمة التجمد، لكنها ملحوظة بسبب الفترة الطويلة من النوم المؤكدة هنا. تم جمع العينات خلال رحلات استكشافية في 2017 و2018، مع تحليل جيني كشف أن الحمض النووي للكائنات الدقيقة بقي سليمًا إلى حد كبير رغم الظروف القاسية. لم يتم الكشف عن أي ملوثات حديثة، مما يضمن نقاء الكائنات المُحيَاة.
تمتد آثار هذا العمل إلى علم المناخ. مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تذوب التربة الدائمة التجمد في القطب الشمالي بمعدل متسارع، مما قد يطلق عوامل ممرضة نائمة لفترة طويلة في البيئة. 'تؤكد هذه الدراسة على خطر ظهور كائنات دقيقة قديمة في عالم يتسخن'، لاحظت باكرمانز. بينما كانت البكتيريا المُحيَاة في هذا التجربة غير ممرضة، إلا أن وجود خلايا حية بعد مثل هذه النوم الطويل يبرز الحاجة إلى مراقبة إضافية لنظم التربة الدائمة التجمد البيئية.
تم تفصيل النتائج في ورقة بحثية نُشرت في 24 أكتوبر 2023 في Nature Communications، مع التركيز على التكيفات التطورية التي تمكن البقاء الدقيقي في البيئات المتطرفة. يمثل هذا الحدث تقدمًا رئيسيًا في فهم طول عمر الكائنات الدقيقة وتقاطعها مع التغييرات البيئية المستمرة.