Бактерии из льдов

[zst]

Воскрешение бактерий
Микробиологам удалось оживить замёрзшие 8 млн лет назад бактерии. Микроорганизмы не только ожили, но и начали размножаться. Правда, за эти годы их индивидуальные черты слегка стёрлись, а остались только самые простейшие функции. Зато учёные выяснили, что и у ДНК есть период полураспада.

Микробиологам удалось оживить несколько микробов, которые замёрзли в доисторические времена. Как сообщают научные информагентства, учёные под руководством Кея Байдла из Университета Рутгерса в Нью-Джерси растопили пять кубиков льда, замёрзшего от 100 тыс. до 8 млн лет назад в Антарктиде.

Получив питательные вещества и согревшись, микроорганизмы ожили. При этом более юные особи размножались гораздо успешнее более древних экземпляров.

Ученые смогли проанализировать ДНК из всех пяти образцов и определить некоторые виды бактерий.

Микробиологи изучали бактерии, извлеченные с глубины 3–5 метров от поверхности ледника из горной долины Бикон и её «притока» — долины Маллинса в районе американской станции «Мак-Мёрдо».

«Лед в антарктических ледниках постоянно нарастает, сползает в море и отламывается, помимо этого потери льда идут за счет возгонки льда (твердофазного испарения), — объясняет один из соавторов Дэвид Маршан из Бостонского университета. — Чтобы получить древний лед, необходимо отправиться в уединенные холодные районы континента, где поверхность небольших долинных ледников покрыта обломками пород».

Возраст льда увеличивается по мере удаления от начала долины, где, собственно, и накапливается снег и лёд. Из пяти образцов льда возрастом от 100 тыс. до 8 млн лет больше всего микроорганизмов содержал молодой лёд.

По словам доктора Байдла, им достаточно легко удалось извлечь микробов изо льда, сделать посев и изолировать растущие колонии. Правда, скорость роста колоний сильно разнилась. Культуры возрастом 100 тыс. лет увеличивались в размерах вдвое в среднем за неделю, в то же время самые древние из исследуемых удваивались в лишь течение 30–70 дней.

К тому же самые древние микроорганизмы потеряли всякую индивидуальность. Их ДНК так сильно деградировала из-за длительного воздействия космической радиации, что исследователи не могли идентифицировать бактерии в процессе роста.

Ученые подсчитали, что качество ДНК в пяти образцах ухудшается по экспоненте. Они даже вычислили период полураспада главной молекулы организма — каждые 1,1 миллиона лет. Для сравнения: геном современных бактерий в среднем содержит 3 миллиона пар нуклеотидов, а в самых древних образцах исследователи обнаружили последовательности длиной всего в 210 пар.

Среди относительно молодых микробов учёные различили некоторые из наиболее распространенных в настоящее время бактерий: фирмикуты, протеобактерии и актинобактерии. Однако ДНК даже «молодых» антарктических узников отличается от генома современных бактерий и содержит не известные науке гены.

Байдл и его коллеги назвали ледники «генным мороженым». По словам авторов работы, если оно растает, ныне живущие микроорганизмы могут воспринять ДНК древних собратьев.

Страшного в этом ничего нет. Подобное смешение геномов протекает миллионы лет. И не похоже, чтобы оно представляло собой угрозу для жизни и здоровья людей.

Не участвовавший в исследованиях Эске Виллерслев, эксперт из Копенгагенского университета, назвал работу ученых из Нью-Джерси весьма значительной. Он, однако, предостерег, что в данном случае, как и в большинстве подобных исследований, возможно загрязнение образцов современным генетическим материалом.

«Хотя среди результатов есть такие, которые нельзя объяснить обычным загрязнением, для полной уверенности необходимы дублирующие эксперименты как минимум в двух независимых лабораториях».

Доктор Маршан из группы Байдла пояснил, что в сухих долинах в районе станции «Мак-Мёрдо» настолько низкая среднегодовая температура, что даже в самые тёплые месяцы толщина оттаявшего слоя никогда не превышает 5 см. Глубже талая вода не проникает — она замерзает. А все образцы отбирались значительно глубже, поэтому любая возможность загрязнения исключена.

Авторы исследования считают, что высокая степень деградации ДНК микробов, подвергшихся длительному воздействию космической радиации, свидетельствует о малой вероятности того, что жизнь на Земле зародилась благодаря генетическому материалу из космоса.

Правда, недавно удалось установить, как один из видов бактерий выживает при смертельном для большинства организмов уровне радиации. Но к вмёрзшим в лёд микроорганизмам это открытие отношения не имеет, так как их ДНК разрушены.

С другой стороны, Маршан обратил внимание на то, что приполярные области Марса с ледниковыми покровами сильно напоминают пейзажи долины маяка. И, если жизнь на Землю прилетела из космоса, ничто не мешало ей с такой же вероятностью попасть и в полярную шапку Марса. Эту гипотезу летит проверять аппарат Phoenix Lander. 25 мая 2008 года он должен совершить посадку в окрестностях северного полюса планеты.

А детали земного исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.