Il verme di 46mila anni fa risorge (e viene rianimato) dal permafrost siberiano

Un nematode del suolo rianimato dal permafrost siberiano è rimasto dormiente per circa 46.000 anni. Lo dimostra uno studio del Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics di Dresda, del Center for Systems Biology Dresden, dell’Istituto di Zoologia dell’Università di Coloniae e dell’Institute of Physicochemical and Biological Problems in Soil Science RAS in Russia, pubblicato su PLOS Genetics.

Tardigradi, rotiferi e nematodi

Alcuni animali, come tardigradi, rotiferi e nematodi, possono sopravvivere a condizioni difficili entrando in uno stato di quiescenza, noto come criptobiosi. In precedenza, certi individui di nematodi sono stati rianimati da campioni raccolti da una tana fossile in depositi di limo nell’Artico nordorientale.

Nella ricerca, l’analisi al radiocarbonio del materiale vegetale, prelevato dalla tana, ha rivelato che questi depositi ghiacciati, a 40 metri di profondità, non si erano scongelati del tutto dal tardo Pleistocene, datato tra circa 45.839 e 47.769 anni fa. Attraverso il sequenziamento del genoma, l’assemblaggio e l’analisi filogenetica della relazione del nematode con le specie moderne, i ricercatori hanno determinato che il nematode appartiene a una specie precedentemente non descritta, Panagrolaimus kolymaensis. Gli scienziati hanno confrontato il suo genoma con quello dell’organismo modello Caenorhabditis elegans e hanno identificato i geni in comune che sono coinvolti nella criptobiosi. Quando sono state leggermente essiccate in laboratorio, entrambe le specie hanno aumentato la produzione di uno zucchero chiamato trealosio, che potrebbe aiutarle a superare condizioni di essiccazione e congelamento severe.

I ricercatori hanno testato le capacità di sopravvivenza di Panagrolaimus kolymaensis e hanno scoperto che l’esposizione a un leggero essiccamento prima del congelamento aiutava a preparare i vermi alla criptobiosi e migliorava la sopravvivenza a -80 C. Questo trattamento ha giovato anche alle larve di Caenorhabditis elegans, che sono sopravvissute 480 giorni a -80 C, senza riduzioni della vitalità o della riproduzione dopo lo scongelamento.

«I nostri risultati sperimentali dimostrano anche che Caenorhabditis elegans può rimanere vitale per periodi più lunghi in uno stato di sospensione rispetto a quanto precedentemente documentato; nel complesso, la nostra ricerca rivela che i nematodi hanno sviluppato meccanismi che consentono loro di preservare la vita per periodi di tempo geologici», hanno dichiarato Vamshidhar Gade, del Politecnico di Zurigo, in Svizzera e Temo Kurzhchalia, che ha guidato il gruppo di ricerca all’Istituto Max Planck per la biologia cellulare e la genetica.

Adattamento al permafrost

Adattandosi ad affrontare condizioni estreme, come il permafrost, per brevi periodi di tempo, i nematodi potrebbero aver acquisito il potenziale per rimanere inattivi su scale di tempo geologiche. «I nostri risultati sono essenziali per la comprensione dei processi evolutivi perchè i tempi di generazione possono variare da giorni a millenni e perchè la sopravvivenza a lungo termine degli individui di una specie può portare alla riemersione di lignaggi che altrimenti si sarebbero estinti», ha precisato Philipp Schiffer, uno degli autori che ha curato lo studio. «Studiare l’adattamento delle specie ad ambienti così estremi analizzando i loro genomi ci permetterà di sviluppare migliori strategie di conservazione di fronte al riscaldamento globale», ha aggiunto Schiffer.