science

Mosses hidden under glaciers for six hundred years are back to life (Mchy ukryte 600 lat pod lodem wróciły do życia)

In polar regions, mosses present one of the most numerous groups with respect to species diversity. Additionally, they constitute the greatest biomass of plants. They are both a habitat for a number of invertebrates and the main source of food for them (e.g. tardigrades, mites or springtails). Mosses are well-known for their high phenotypic plasticity (the ability to undergo changes in an organism’s morphology in order to adapt to a new environment) and tolerance to physiological stress such as desiccation. However, to our surprise, scientists from Italy and the United Kingdom showed that mosses are able to cross the boundaries of life. The phenomenon seems to be even more exciting when compared to the abovementioned desiccation or phenotypic plasticity. Working at Rothera Point located at the Antarctic Peninsula the group collected moss samples which grew almost at the glacier terminus. The mosses were hypothesized to be hidden beneath the ice and appear due to the glacier retreat. Using a special technique of radiocarbon dating (a method for determining the age of an object containing organic material) they proved that mosses are aged six hundred years. Furthermore, based on the observation of chlorophyll a (pigment which allows plants to absorb energy from light) they proved the occurrence of metabolic activity in plants. How is it possible that the mosses survived in their natural habitat for over six hundred years, and subsequently, after the glacier retreat, they spontaneously recovered to an active metabolism? This survival ability was possible owing to cryptobiosis – an ametabolic survival strategy based on the cessation of physiology, growth, development and physical activity. The authors stressed that future perspectives should count in searching for genetic mechanisms involved in the cryptobiosis of mosses and the subsequent recovery mechanisms. Such discoveries may provide a potential relevance for medicine (e.g. organ banking through the cryopreservation of complex tissues), agriculture (cultivars of major food crops) or space missions (dormancy during space travel). The article on this fascinating theme is available here.

Obraz3

Mchy reprezentują jedną z najliczniejszych grup pod względem bogactwa gatunkowego w regionach polarnych, a także stanowią tam największą biomasę roślin. Właściwie można śmiało powiedzieć, że mchy stanowią dom dla wielu grup zwierząt oraz są dla nich pokarmem, jak np. dla niesporczaków, roztoczy czy skoczogonków. Rośliny te znane są z wysokiej plastyczności fenotypowej (zdolność organizmu do zmienności morfologicznej, będąca odpowiedzią na nowe warunki środowiskowe)  i tolerancji na stres fizjologiczny np. brak wody spowodowany suszą. Naukowcy z Włoch oraz Wielkiej Brytanii, pokazali że mchy są zdolne przekroczyć granice życia jakich się nawet nie spodziewaliśmy. Plastyczność fenotypowa czy zdolność przetrwania suszy to właściwie nic przy nowym odkryciu. Grupa naukowców zebrała mchy z Półwyspu Antarktycznego, które rosły niemalże pod czołem lodowca. Założyli oni, że rośliny te były ukryte pod warstwą lodu przez setki lat. Używając technik datowania radiowęglowego (metoda badania wieku przedmiotów oparta na pomiarze proporcji izotopów węgla promieniotwórczego do trwałego) udowodnili, że mchy te mają wiek ok. 600 lat. Co więcej zaobserwowali oni aktywność chlorofilu a (barwnika pozwalającego wykorzystywać roślinom energię ze światła) co jest dowodem na aktywność metaboliczną roślin. Jak to jest możliwe, że mchy przetrwały pod lodem 600 lat, a po cofnięciu się lodowca, wybudziły i rozpoczęły „drugie życie”? Ta zdolność przetrwania przez lata jest efektem kryptobiozy – ametabolicznej strategii przetrwania organizmów związanej z wstrzymaniem procesów fizjologicznych, wzrostu, rozwoju i aktywności. Najprościej można to nazwać życiem utajonym – takie życie ale bez jakichkolwiek jego oznak. Autorzy podkreślają, że przyszłe badania powinny być poświęcone molekularnym mechanizmom odpowiedzialnym za  wejście i wybudzenie ze stanu kryptobiozy. Takie mechanizmy mogą mieć istotne znaczenie np. w medycynie (przechowywanie organów po przez całkowite mrożenie), rolnictwie (bezpieczne przechowywanie plonów) czy nawet misjach kosmicznych (hibernacja podczas długich lotów kosmicznych). Artykuł na ten fascynujący temat jest dostępny tutaj.

Obraz1

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s