Водорості Балтійського моря ожили через 7000 років сплячки

Науковий світ став свідком надзвичайного відкриття, що межує з біологічною подорожжю в часі: міжнародна група дослідників успішно повернула до життя мікроскопічні водорості, які перебували у стані спокою на дні Балтійського моря протягом майже семи тисячоліть. Цей безпрецедентний науковий прорив не лише демонструє дивовижну стійкість життя, але й відкриває нову главу в розумінні еволюційних процесів та адаптаційних можливостей морських організмів, зокрема фітопланктону. Дослідження, очолюване Сарою Боліус, експерткою з фітопланктону з Інституту дослідження Балтійського моря імені Лейбніца (IOW), знаменує собою значний крок у розвитку відносно нової галузі — екології воскресіння. Результати цієї кропіткої роботи, опубліковані у фаховому виданні The ISME Journal у 2025 році, свідчать про вражаючу здатність певних організмів виживати в латентному стані протягом геологічно значущих періодів часу.

В рамках колаборативного проєкту PHYTOARK вчені детально проаналізували керни (циліндричні зразки) донних відкладень, відібрані зі значної глибини — 240 метрів — у східній частині Готландської западини Балтійського моря. Цей метод дозволяє зазирнути в минуле, адже шари осадових порід накопичуються послідовно, зберігаючи в собі залишки організмів та інші свідчення про умови, що існували в різні епохи. Подібні дослідження відкладень, що діють як своєрідна «біологічна капсула часу», стрімко розвиваються, подібно до палеонтологічних розвідок, які дозволили, наприклад, вивчити рештки мамонта віком 50 000 років. У випадку з балтійськими відкладеннями, дослідницькій групі вдалося реактивувати сплячі клітини фітопланктону з дев'яти окремих шарів осаду, кожен з яких відповідає різному періоду кліматичної історії Балтійського регіону за останні тисячоліття. «Ці відкладення функціонують як біологічна капсула часу, зберігаючи безцінну інформацію про стародавні екосистеми та їхню генетичну еволюцію протягом тисячоліть», — пояснює Сара Боліус.

Найбільш вражаючим аспектом цього відкриття стала не просто можливість «розбудити» давні організми, а той факт, що вони зберегли повну функціональну цілісність, незважаючи на тисячоліття перебування у стані спокою. Зокрема, діатомова водорість Skeletonema marinoi, яка є поширеним видом під час весняного цвітіння води в сучасній Балтиці, була успішно реанімована зі всіх відібраних зразків різного віку. Подальші лабораторні аналізи показали, що ці тисячолітні організми повністю зберегли свою біологічну спроможність: вони почали рости, ділитися та здійснювати процес фотосинтезу так само, як і їхні сучасні нащадки.

Вимірювання ефективності фотосинтезу — ключового процесу, за допомогою якого водорості перетворюють сонячне світло на енергію, виділяючи при цьому кисень, — дали приголомшливі результати. Навіть найдавніші зі «воскрешених» зразків Skeletonema marinoi демонстрували високу продуктивність, виробляючи в середньому 184 мікромолі кисню на міліграм хлорофілу на годину. Ці показники є цілком порівнянними з даними, що спостерігаються у сучасних представників цього виду. Це свідчить про надзвичайну консервацію фундаментальних біологічних механізмів протягом тисячоліть сплячки в холодних, темних та безкисневих умовах морського дна. Така екстраординарна стійкість нагадує інші відомі випадки виживання в екстремальних умовах у царстві живих істот, хоча часові масштаби, звісно, є незрівнянними.

Цей науковий прорив відкриває шлях до проведення унікальних лабораторних експериментів, які дослідники називають «стрибками в часі». Тепер вчені мають можливість безпосередньо вивчати різні історичні стадії розвитку балтійської екосистеми, спостерігаючи, як стародавні організми реагують на різноманітні умови навколишнього середовища (наприклад, зміну температури, солоності, рівня поживних речовин). Порівняння їхньої поведінки та фізіологічних реакцій з реакціями сучасних нащадків може надати безцінну інформацію про механізми адаптації до довгострокових змін довкілля, включаючи зміни клімату. «Успішна реактивація таких давніх водоростей знаменує собою вирішальний крок у розвитку екології воскресіння як інструменту наукового дослідження в Балтійському морі», — наголошує Боліус. Цей інноваційний підхід може суттєво поглибити наше розуміння того, як морські екосистеми реагували на кліматичні коливання в минулому, і, можливо, допоможе прогнозувати їхню реакцію на майбутні зміни.

Значення цього дослідження виходить далеко за межі Балтійського моря. Вивчення організмів, здатних перебувати у стані тривалого спокою, може надати ключові знання про механізми довгострокового виживання на клітинному та генетичному рівнях. Ці знання потенційно можуть надихнути на розробку нових підходів у таких галузях, як біотехнологія (наприклад, для збереження цінних мікробних культур) та регенеративна медицина (для розуміння процесів спокою та активації клітин). Хоча деякі спроби «воскресіння» вимерлих видів, як-от мамонтів, стикаються зі значними технологічними та етичними викликами і часом призводять до несподіваних результатів, вивчення природно збережених сплячих організмів є надзвичайно перспективним напрямком. Це дивовижне відкриття вкотре нагадує нам, що глибини океану продовжують зберігати свої вікові таємниці, збагачуючи наше розуміння неймовірної стійкості та незламності життя перед обличчям найекстремальніших змін навколишнього середовища.