Sommige organismen hebben het vermogen om hun levensprocessen stil te leggen onder ongunstige omgevingsomstandigheden. Dit fenomeen, cryptobiose of schijndood genoemd, is een overlevingsmechanisme. Organismen in schijndood ontwaken wanneer de omgevingsomstandigheden weer gunstig worden. In 2018 werden levensvatbare nematoden uit het late Pleistoceen ontdekt die 46,0000 jaar in schijndood hadden doorgebracht in de Siberische permafrost. Deze wormen werden vervolgens weer tot leven gewekt en konden weer een normaal leven leiden. Gedetailleerd onderzoek naar dit cryptobiosegeval heeft uitgewezen dat de wormen tot een nieuwe soort behoorden, die nu P. kolymaensis heet. De cryptobiosegenen en de gebruikte biochemische processen stelden de wormen in staat hun leven gedurende geologische tijdschalen stil te leggen, wat impliceert dat generatietijden tot millennia kunnen worden opgerekt en dat individuen van een soort die millennia in schijndood heeft doorgebracht, op een dag weer tot leven kunnen komen en een uitgestorven afstammingslijn kunnen herstellen. Dit heeft de potentie om de evolutietheorie te herdefiniëren.
Sommige organismen zijn zo geëvolueerd dat ze het vermogen hebben om metabolische processen voor onbepaalde tijd op te schorten onder ongunstige omgevingsomstandigheden. In de cryptobiotische toestand van extreme inactiviteit houden alle metabolische processen, inclusief voortplanting, groei en ontwikkeling en herstel, op en blijft het leven opgeschort totdat de omgevingsomstandigheden weer gunstig worden.
Cryptobiose of schijndood is een overlevingsinstrument dat door sommige organismen wordt gebruikt in moeilijke omstandigheden.
Van veel microben, waaronder gist, plantenzaden, nematoden (rondwormen), artemia en de opstandingsplant, is bekend dat ze het vermogen hebben tot cryptobiose. Misschien is het beste voorbeeld van cryptobiose op de lange termijn het geval van een Bacillus-spore die gedurende 25 tot 40 miljoen jaar in de buik van bijen is bewaard die in barnsteen zijn begraven. In het geval van hogere planten was een opmerkelijk geval van schijndood dat van 1000 tot 1500 jaar oud lotuszaad dat werd gevonden in een oud meer in China en dat vervolgens zou kunnen ontkiemen.
Het geval van cryptobiose dat de afgelopen tijd de meeste aandacht trok, is het rapport uit 2018 over de ontdekking van levensvatbare nematoden uit het late Pleistoceen. De wormen hadden ongeveer 40,0000 jaar in een staat van schijndood verkeerd in de Siberische permafrost en werden vervolgens weer tot leven gewekt. Het grondige onderzoek naar deze zaak, dat vier jaar in beslag nam, is nu afgerond en de resultaten zijn gepubliceerd.
Volgens nauwkeurige radiokoolstofdatering verkeerden de nematoden al sinds het late Pleistoceen, zo'n 46,000 jaar lang, in een toestand van schijndood.
Genoomassemblage en gedetailleerde morfologische analyse leidden tot de conclusie dat de wormen fylogenetisch verschilden van Caenorhabditis elegans en tot een nieuwe soort behoorden, die nu Panagrolaimus kolymaensis heet.
Verder waren de genen (of moleculaire toolkit) voor cryptobiose in zowel P. kolymaensis als in C. elegansis gemeenschappelijk van oorsprong en gebruikten beide wormen vergelijkbare biochemische mechanismen om barre omstandigheden te overleven waardoor ze het leven gedurende geologische tijdschalen veel langer konden opschorten. dan eerder gemeld.
Het vermogen om het leven gedurende zulke lange perioden stil te leggen, betekent dat cryptobiose de generatietijd kan verlengen van dagen tot millennia. Individuen van een soort die millennia lang in een staat van schijndood verkeren, zouden op een dag kunnen herleven en een uitgestorven afstammingslijn kunnen herstellen. Dit zou de evolutietheorie kunnen herdefiniëren.
***
Bronnen:
- Shatilovich AV et al 2018. Levensvatbare nematoden uit laat-pleistocene permafrost van het laagland van de Kolyma-rivier. Doklady biologische wetenschappen. 480(1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
- Sjatilovich A., c.s. 2023. Een nieuwe nematodensoort uit de Siberische permafrost deelt adaptieve mechanismen voor cryptobiotische overleving met C. elegans dauer larve. PLOS Genetics, gepubliceerd op 27 juli 2023, e1010798. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010798
***
