ワムシは、顕微鏡で見ないとわからないほど小さな多細胞生物だ。その小ささにもかかわらず、乾燥、凍結、飢餓、低酸素などの環境下でも生き延びることができるタフな動物として知られている。今回、Current Biology誌の2021年6月7日号に掲載された報告によると、彼らは凍結に耐えられるだけでなく、シベリアの永久凍土の中で少なくとも2万4,000年は生き延びることができるという。
この論文は「2万年前の北極圏の永久凍土から回収された生きたBdelloid Rotifer（A Living Bdelloid Rotifer Recovered from 20,000 Years Old Arctic Permafrost）」と題されている。 ロシアのプシュチノにある土壌科 学物理化学・生物学問題研究所の土壌低温学研究室のスタス・マラビン博士（Stas Malavin, PhD）は、「今回の報告は、多細胞動物がクリプトバイオシス（代謝がほとんど停止した状態）で数万年も耐えられることを、現時点で最も確実に証明するものだ」と語っている。土壌低温学研究室は、シベリアの古代永久凍土から微細な生物を分離することを専門としている。サンプルの収集には、北極圏の最も遠い場所で掘削装置を使用している。
これまでに多くの単細胞の微生物が確認されている。また、3万年前の線虫の報告もある。コケや一部の植物も、何千年も氷の中に閉じ込められていたにもかかわらず、再生されている。今回、研究チームは、氷の下で無限に仮死状態で生き延びる能力を持つ生物として、ワムシを追加した。
ワムシは、これまでの研究では、凍結しても10年程度しか生きられないと報告されていた。今回の研究では、放射性炭素年代測定法を用いて、永久凍土から回収したワムシが約24,000年前のものであることを確認した。
解凍後、アディネータ属に属するワムシは、単為生殖と呼ばれるクローンプロセスで繁殖することができた。研究者らは、古代ワムシの凍結と復元のプロセスを追跡するために、実験室で数十匹のワムシを凍結させ、その後解凍した。
研究の結果、ワムシは緩慢な凍結で発生する氷の結晶の形成に耐えられることがわかった。これは、ワムシが超低温下でも細胞や器官に害が及ばないように、何らかの仕組みを持っていることを示唆している。
マラビン博士は、「多細胞生物を冷凍保存し、何千年もそのままの状態で保存しておけば、多くの小説家の夢である生き返ることができるということだ。もちろん、生物が複雑であればあるほど、生きたまま冷凍保存するのは困難であり、哺乳類では現在のところ不可能だ。しかし、単細胞生物から腸や脳を持つ生物になることは、ミクロの世界とはいえ、大きな前進だ」。
氷の上で数年でも生き延びるためには何が必要なのか、また、数千に飛躍することで大きな違いが生まれるのかは、まだ明らかになっていないという。これは、さらなる研究が必要な問題だ。研究者らは、このような長期的な隠遁生活を送ることができる他の生物を探すために、北極圏のサンプルの調査を続けていくという。
そして最終的には、ワムシが生き延びるための生物学的メカニズムを解明したいと考えている。この小さな動物から得られた知見が、人間を含む他の動物の細胞、組織、臓器をよりよく冷凍保存する方法の手がかりになることを期待している。
[News release] [Current Biology abstract]
BioQuick News：Multicellular Arctic Rotifer Lives After 24,000 Years in Frozen State
