たった一匹のワムシが、2万4000年もの冬眠を経て目覚めました。科学者たちは、この多細胞動物のさらなる研究が、ヒトの細胞、組織、臓器の冷凍保存のより優れた方法につながることを期待しています。
ワムシは、淡水環境と湿った土壌を好む、ミミズのような水生動物です。この複雑な生物は、同じく微小な動物であるクマムシほど魅力的ではありませんが、脱水、氷点下、飢餓、低酸素状態に耐えるなど、同様に卓越した生存能力で知られています。シベリアの永久凍土で発見された2万4000年前のワムシを蘇生させることで、科学者たちは、この生物がこれまで考えられていたよりもさらに強靭であることを実証しました。この新たな研究結果は、本日Current Biology誌に掲載されました。
「私たちの報告は、多細胞動物が代謝がほぼ完全に停止した状態であるクリプトビオシスで数万年も耐えられるという、現時点で最も確固たる証拠です」と、本研究の共著者であるスタス・マラヴィン氏はプレスリリースで述べた。マラヴィン氏は、ロシアのプーシチノにある土壌科学物理化学・生物学的問題研究所の土壌凍結学研究所の生物学者である。
微生物としては驚異的な偉業だが、記録と言えるほどではないだろう。2018年には、ロシアの科学者たちが、少なくとも3万2000年前の永久凍土層から採取した線虫を復活させたと主張した。ワムシのこれまでの回収記録は、南極の土壌や氷河で発見された標本で、6年から10年と幅がある。クマムシの記録は30年だが、これまでの記録を考えると、さらに長い凍結冬眠にも耐えられるのではないかと密かに疑っている。
この新発見の功績は、シベリアの永久凍土からドリルでサンプルを掘削しているロシアの土壌低温生物学研究所によるものです。復活したワムシは、シベリア北東部のアラゼヤ川付近の深さ3.5メートルで発見されました。研究チームは、隣接する地層への汚染を防ぐとともに、上位の地層からの自然浸透を排除するために、特殊な抽出方法を用いました。ワムシの標本を含む後期更新世の地層は、放射性炭素年代測定によって約2万4000年前と測定されました。これは、直近の氷河期の終焉の約1万2500年前です。
研究室に戻った科学者たちは、ワムシを蘇生させ、同一個体から複数の二次培養を行うことに成功しました（ワムシは単為生殖と呼ばれる無性生殖を行います）。論文によると、この蘇生は「冷凍状態でワムシが生存した事例としては最長記録」とのことです。標本の遺伝子解析により、アディネタ属（Adineta）であることが確認され、ベルギーで採取された生体標本と良好な一致を示しました。
ワムシについて、そして彼らがどのようにしてこの技を繰り広げるのかをより深く理解するため、研究チームは無関係なワムシの標本144体を無作為に選び、華氏5度（摂氏マイナス15度）で1週間冷凍保存しました。この実験は限定的なものではありましたが、古代のアディネタの標本は「現代の種と比べて凍結耐性が著しく優れているわけではない」ことが示され、研究者らは論文でこう述べています。
「多細胞生物は数千年もの間、凍結保存され、その後蘇生することが可能です。これは多くのフィクション作家の夢です」とマラビン氏は述べた。「もちろん、生物が複雑になるほど、生きたまま凍結保存するのは難しくなり、哺乳類の場合は現時点では不可能です。しかし、単細胞生物から腸と脳を持つ生物へと進化することは、たとえ微視的ではあっても、大きな前進と言えるでしょう。」
アディネタワムシは、凍結プロセスの天敵である氷結晶の形成にどうにかして抵抗することができます。氷結晶は小さなナイフのようなもので、細胞や臓器の完全性を破壊します。論文によると、ワムシは低温に耐えるために必要な「臓器や細胞を保護する生化学的メカニズム」を備えている可能性が高いとのことです。このワムシの防御機構をより深く理解することで、細胞、臓器、組織を低温で保存するための凍結保存技術の改良に大きく貢献する可能性があります。
より推測的に言えば、これらの知見は、亡くなった人間を液体窒素の温度で保存する、まだ発展途上のクライオニクスという分野をさらに発展させる可能性さえあります。冷凍保存された人々の蘇生は実現しないかもしれませんが、少なくとも、回復力のあるワムシは私たちに希望を与えてくれます。
さらに：冷凍クマムシが30年ぶりに蘇る。
