Biologische Sensation

Fadenwürmer aus Permafrost nach 46.000 Jahren aufgetaut

DRESDEN (dpa) - Fadenwürmer können 46.000 Jahre im Permafrost überdauern und sich danach wieder vermehren. Wie sie das machen, hat ein Team um Teymuras Kurzchalia vom Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden herausgefunden. Die Würmer produzieren einen speziellen Zucker und bilden eine Dauerlarve, wie das Team in der Fachzeitschrift «Plos Genetics» schreibt. Es entdeckte zudem, dass die Fadenwürmer, die im dauerhaft gefrorenen Boden Sibiriens gefunden worden waren, einer bisher unbekannten Art angehören.

«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.

Forscher des Instituts für physikalisch-chemische und biologische Probleme der Bodenkunde (RAS) in Russland hatten 2018 im Nordosten Russlands, am Fluss Kolyma, Bodenproben aus dem Permafrost genommen. Im Labor gelang es ihnen, zwei Fadenwürmer (Nematoden) wiederzubeleben, die sich anschließend auch vermehrten, da bei diesen Tieren auch die ungeschlechtliche Vermehrung möglich ist. Analysen des umliegenden Pflanzenmaterials mit der Radiokarbon-Methode ergaben, dass sich die Würmer rund 46.000 Jahre im Permafrost befunden hatten.

Kurzchalia und Kollegen erforschten schon länger einen anderen Fadenwurm 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. Die Forscher nannten die neue Art «Panagrolaimus kolymaensis», nach dem Fluss, an dem ihre ersten Vertreter gefunden worden waren. 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.