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Forscher entschlüsseln Rätsel Wie Fadenwürmer 46.000 Jahre im Permafrostboden überlebten
Ein Wurm, der 46.000 Jahre im Permafrostboden Sibiriens überleben kann – wie geht das? Das Rätsel um die Überlebenskünstler konnten Forscher nun lösen.
Es klingt unglaublich, ist aber wahr: Fadenwürmer können 46.000 Jahre im Permafrost überdauern, aufgetaut werden – und wieder leben und sich sogar vermehren. Ein Forschungsteam hat nun herausgefunden, wie die Würmer das machen.
Wie das Team um Teymuras Kurzchalia vom Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden in der Fachzeitschrift "Plos Genetics" schreibt, produzieren die Würmer einen speziellen Zucker und bilden eine Dauerlarve. Die im sibirischen Permafrost gefundenen Fadenwürmer gehören zudem einer bisher unbekannten Art an.
"Unsere Forschung zeigt, dass Fadenwürmer Mechanismen entwickelt haben, die es ihnen ermöglichen, ihr Leben über geologische Zeiträume hinweg zu erhalten", werden Kurzchalia und sein damaliger MPI-Kollege Vamshidhar Gade in einer Mitteilung des Dresdner MPI zitiert.
46.000 Jahre alte Würmer gehören zu unbekannter Art
Bereits im Jahr 2018 hatten Forscher des Instituts für physikalisch-chemische und biologische Probleme der Bodenkunde (RAS) in Russland Bodenproben aus dem Permafrost entnommen.
Den Wissenschaftlern gelang es im Labor, zwei der gefundenen Fadenwürmer (Nematoden) wiederzubeleben. Anschließend pflanzten sich diese über die ungeschlechtliche Vermehrung fort. Analysen des umliegenden Pflanzenmaterials mit der Radiokarbon-Methode ergaben, dass sich die Würmer rund 46.000 Jahre im Permafrost befunden hatten.
Kurzchalia und Kollegen hatten schon länger einen anderen Fadenwurm erforscht und taten sich mit den russischen Forschern zusammen, um mehr über die Überlebensfähigkeit der Würmer herauszufinden. Eine genetische Analyse erbrachte, dass der Wurm aus dem Eis zu keiner bekannten Art gehörte.
Mechanismus lässt Würmer bei Minusgraden überleben
Der Wurm bekam von den Forschern den Namen "Panagrolaimus kolymaensis", nach dem Kolyma-Fluss, wo er gefunden wurde. Das Wurmgenom verglichen sie dann mit dem von Caenorhabditis elegans, einem gut untersuchten Fadenwurm. Sie analysierten insbesondere die Gene, die daran beteiligt sind, C. elegans ins Stadium der Dauerlarve zu überführen: Fast alle diese Gene fanden sich auch bei Panagrolaimus kolymaensis.
Die Biologen klärten auch einen Mechanismus auf, der das Überleben bei Minusgraden möglich macht: Beide Fadenwurmarten reagieren auf eine leichte Austrocknung mit dem Auflösen ihrer Fettreserven und der Produktion des Zuckers Trehalose. In diesem Zustand können sie eine starke Austrocknung und ein anschließendes Einfrieren überstehen.
- Mit Material der Nachrichtenagentur dpa
- journals.plos.org: "A novel nematode species from the Siberian permafrost shares adaptive mechanisms for cryptobiotic survival with C. elegans dauer larva" (27. Juli 2023)
