シベリアで4万6000年前の凍った線虫が復活

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ロシア古代の線虫の一種が、後期更新世のリスの巣穴の化石の中で何万年もの冬眠から目覚めた。

シベリアの永久凍土から蘇った古代の線虫。写真：タイムズ — シベリアの永久凍土から蘇った古代の線虫。写真：*タイムズ*

シベリアの永久凍土で、小さな線虫が4万6000年も生き延びていることが判明した。これは、これまで復活したどの線虫よりも数万年も長い。新たに記載された種、パナグロライムス・コリマエンシス（Panagrolaimus kolymaensis ）は、2002年に北極圏北東部のコリマ川付近の永久凍土から採取されたリスの化石巣穴の中で、丸まった状態で発見された。科学者らは2018年に凍結した線虫を復活させているが、その年齢と種は不明である。

7月27日にPLOS Genetics誌に掲載された研究は、これらの疑問に答えようと試みている。「極限環境で長期間生存することは、ごく少数の生物のみが克服できる課題です」と、ロシアとドイツの研究チームは述べている。「本研究では、土壌に生息する線虫Panagrolaimus kolymaensisが、シベリアの永久凍土で4万6000年間休眠状態にあったことを証明しました。」

線虫やクマムシなどの生物は、凍結や完全な脱水に反応して、「クリプトビオシス」と呼ばれる代謝過程である休眠状態に入ることができます。どちらの場合も、酸素消費量と代謝熱出力は検出できないレベルまで低下します。

この新種の線虫は、最終氷期を含む後期更新世（260万年前から1万1700年前）に冬眠していました。永久凍土によって、この生物はそれ以来、凍りついたまま解けることなく生きていました。これは線虫の冬眠期間としては最長記録です。これまでに、苔の中で凍った南極の線虫「Plectus murrayi」と、植物標本館で乾燥標本化されたTylenchus polyhypnusが、それぞれ25.5年と39年冬眠していました。

研究者らはP. kolymaensisの遺伝子を解析し、全ゲノム配列が解読された最初の多細胞生物である線虫Caenorhabditis elegansと比較した。C. elegansは比較のための完璧なモデルとなり、解析の結果、冬眠に関与するいくつかの共通遺伝子が明らかになった。

線虫がどのようにしてこれほど長期間生存できたのかを正確に解明するため、研究チームはP. kolymaensisとC. elegansの新鮮な群を採取し、実験室で乾燥させました。線虫が脱水状態に入ると、トレハロースと呼ばれる糖の濃度が急上昇することが観察されました。トレハロースは線虫の細胞膜を脱水から保護するのに役立つと考えられます。その後、線虫を-80℃で凍結したところ、乾燥によって両種の生存率が向上したことがわかりました。脱水処理をせずにこの温度で凍結した線虫は、即死していたでしょう。

北極の環境に耐えるための分子機構を備えた線虫は、数千年もの間休眠状態で生き延びるよう進化してきました。古代の線虫は永久凍土から脱出すれば復活できる可能性があります。気温変動や自然放射能といった環境の大きな変化は、線虫を深い休眠状態から目覚めさせる可能性があります。