Forskare återupplivar mikrober som legat i viloläge i permafrost i 46 000 år
Forskare har framgångsrikt väckt forntida mikrober som varit instängda i sibirisk permafrost i upp till 46 000 år. Experimentet visar mikroorganismernas anmärkningsvärda motståndskraft. Resultaten, publicerade i Nature Communications, väcker oro för potentiell frigörelse av patogener när permafrosten tinar på grund av klimatförändringar.
I en banbrytande studie har forskare extraherat och återupplivat mikrober från permafrostprover insamlade i Kolymflodens region i nordöstra Sibirien. Permafrosten, en permanent frusen jordlager, har bevarat dessa mikroorganismer i viloläge i årtusenden. Ledd av forskare från University of Minnesota och internationella samarbetspartners tinade teamet proverna under kontrollerade laboratorieförhållanden och odlade framgångsrikt de forntida bakterierna.
Mikroberna, inklusive arter från släkten som Arthrobacter, Pseudomonas och Micrococcus, visade tecken på livskraft efter att ha varit vilande i mellan 23 000 och 46 000 år, enligt radiokoldatering av det omgivande organiska materialet. 'Dessa mikroorganismer är otroligt motståndskraftiga och överlever extrem kyla och isolering i tiotusentals år', sa studiens medförfattare Corien Bakermans, mikrobiolog vid University of Minnesota. Återupplivningsprocessen involverade gradvis uppvärmning av proverna och tillförsel av näringsämnen, vilket tillät bakterierna att återuppta sin metaboliska aktivitet.
Forskningen bygger på tidigare upptäckter av forntida livsformer i permafrost, men är anmärkningsvärd för den förlängda viloperioden som bekräftats här. Proverna samlades in under expeditioner 2017 och 2018, och genetisk analys visade att mikrobernas DNA förblev i stort sett intakt trots de hårda förhållandena. Inga moderna föroreningar upptäcktes, vilket säkerställde renheten hos de återupplivade organismerna.
Arbetets implikationer sträcker sig till klimatvetenskapen. När globala temperaturer stiger tinade permafrosten i Arktis i en accelererande takt, vilket potentiellt frigör länge vilande patogener i miljön. 'Denna studie understryker risken för att forntida mikrober dyker upp i en uppvärmd värld', noterade Bakermans. Även om de återupplivade bakterierna i detta experiment var icke-patogena, framhäver närvaron av livskraftiga celler efter en sådan lång viloperiod behovet av ytterligare övervakning av permafrostekosystem.
Resultaten beskrevs i en artikel publicerad den 24 oktober 2023 i Nature Communications, med betoning på de evolutionära anpassningarna som möjliggör mikrobiell överlevnad i extrema miljöer. Detta evenemang markerar en viktig framsteg i förståelsen av mikrobiell långliv och dess skärning med pågående miljöförändringar.