Allt om hjuldjur: En mikroorganism som vaknat till liv efter 24 000 år

En av de mest fantasifulla saker som man kanske kan tänka sig är möjligheten att bli kryogeniskt nedfryst och vara nedsövd i många år. Men detta är nog omöjligt att uppnå, åtminstone för komplexa levande varelser, utan att riskera att dö. Eller så trodde man fram till 2021. Under forskning utförd i Antarktis upptäckte man nämligen ett hjuldjur (Bdelloidea) inuti permafrosten, vilket avslöjade dess otroliga förmåga. Ta reda på allt om hjuldjur i den här artikeln.

Som du kan föreställa dig hade denna organism legat frusen i flera år. Detta är en av de första flercelliga varelser som vi har upptäckt kan “återupplivas”, trots lång tid som nedfrusen. Denna art är osynlig för människoögat, men har en fantastiska förmåga att överleva. Tack vare denna har den klarat sig fram till våra dagar. Läs vidare för att lära dig mer om historian för denna lilla mikroorganism.

Vad är hjuldjur?

Denna grupp av djur är mikroskopiska och varierar i storlek från 0,2 till 1 millimeter. Dessa organismer lever i söta och salta vattenmiljöer, fuktig jord, mossor, lavar och alla typer av miljöer med överflödigt vatten. Hjuldjurens fysiska form är utmärkande, med en kropp liknar ett vinglas, brett vid huvudet, men smalt vid pedikeln.

Specifikt är deras kroppar uppdelade i tre sektioner: huvud, bål och fot. Under mikroskopets ljus kan man observera vissa utmärkande egenskaper i varje sektion:

• Huvud: Detta område uppvisar en krona av cilier, som är ett slags mikroskopiska tentakler, vars rörelse gör att de kan skapa små strömmar. Det är också dessa svängningar som gett dem deras namn, eftersom de verkar “bära ett hjul” på huvudet. Detta är också den bokstavliga betydelsen av det latinska rotifera, vilket är benämningen för hjuldjur på latin.
• Bål: Här finns alla organ som bearbetar föda, såsom tarmar, mage och utlopp. Även om varje art kan se något annorlunda ut är det i allmänhet den bredaste delen av kroppen.
• Fot eller pedikel: Vid första anblicken ser det ut som en slags svans, som kan sträckas ut och dras in. Denna sektion använder hjuldjuret för att krypa genom miljön eller för att förankra sig i ett specifikt område.

Trots sin storlek har hjuldjuen stor överlevnadsförmåga. Faktum är att det finns mer än 2 000 beskrivna arter över hela världen. Detta är faktiskt inte så konstigt, utan beror på deras vilomekanism som gör dem motståndskraftiga mot torka, extrem kyla, kemiska förändringar i vatten och matbrist.

Du kanske också vill läsa: Att återskapa utdöda arter: Är det möjligt?

Ett möte med det förflutna

För att lära sig mer om detta liv som befolkade jorden redan för miljontals år bedrivs ofta forskning på vissa områden vid polerna, där kylan skapat permanenta istäcken.

Dessa skapelser kallas permafrost, vars särdrag är att de innehåller “mumifierade” levande varelser, fångade inuti under många tidsåldrar. Detta gör dem till verkliga tidskapslar som hjälper oss att lära oss mer om det förflutna.

Med detta i åtanke samlade ett forskarteam under ledning av forskaren Lyubov Shmakova in en del av permafrostjorden i nordöstra Sibirien. När de bearbetade isen märkte de att en mikroorganism började röra på sig. När de analyserade den förstod de vad som hände: ett vackert hjuldjur som varit instängt i isen under flera år höll på att vakna till liv igen.

Du kanske också vill läsa: Den holocenska massdöden: det sjätte massutdöendet

Egenskaper hos mikroorganismen Bdelloidea

Formellt är Bdelloidea en undergrupp till hjuldjuren och som samlar de flesta av dessa arter. Dessa organismer är kända för att kunna motstå temperaturer på 0 och -20 °C. Dessutom är nästan alla individer som tillhör denna grupp partenogenetiska (dvs. de kan föröka sig asexuellt).

Dessa egenskaper är viktiga eftersom de är huvuddragen hos de mikroorganismer som är infrusna i permafrosten. Med andra ord var det som forskarteamet observerade ett litet hjuldjur som återupplivades när det tinades upp från den is som skyddat den under lång tid. Forskarteamet drog slutsatsen att exemplaret tillhörde gruppen Bdelloidea.

Enligt en artikel i tidskriften Current Biology, publicerad 2021, kunde forskarna som upptäckte denna överlevare klassificera den som en del av släktet Adineta.

För att göra detta genomförde de genetiska analyser, som visade dess släktskap till denna grupp. De utförde också en process för att identifiera åldern på arten. Genom denna kunde de fastställa att djuret blivit nedfruset för 23 000 till 24 000 år sedan.

Hur kan ett hjuldjur fortfarande leva efter så lång tid som nedfrusen?

Det är tack vare sin förmåga att sakta ner sin ämnesomsättning som detta hjuldjur överlevt nedfrysningen i isen. En annan orsak är att hjuldjurets kropp genomgått en inre modifiering som gjort att den minskat sin storlek för att undvika att frysa helt och hållet. Kort sagt blev hjuldjuret mindre och stannade upp sin ämnesomsättning för att försätta sig i ett viloläge kallat “kryptobios”.

Denna process var tillräcklig för att rädda den från att frysa ihjäl, och den behövde bara några timmars värme för att återställa sig till det normala.

Även om gruppen Bdelloidea är känd för att uppvisa denna typ av viloläge, har vi aldrig tidigare upptäckt en organism som har utstått mer än 10 år i fryst tillstånd. Av denna anledning är denna art helt ny och kan fortfarande ha dolda hemligheter.

Bdelloidea överlevde och tänker inte dö!

Teamet som hittade detta lilla djur försökte börja reproducera det. Till deras förvåning reagerade denna organism ganska positivt på detta, och behövde inte para sig med andra exemplar för att producera avkomma. Denna mekanism kallas “partenogenes”, som vi nämnde ovan. I princip kan honan bli gravid utan att behöva en hane.

Som du kan se verkar denna pånyttfödda art vara här för att stanna. Fallet med detta lilla hjuldjur är exceptionellt, eftersom flercelliga djur vanligtvis inte kan klara sig så länge under denna typ av förhållanden. Detta öppnar dock upp ett nytt fönster av insikter och möjligheter. Denna förmåga är någonting som vi kan använda oss av för att lära oss mer om kryobiologi.