10007И как учёным не страшно? Где находят древние жизнеспособные вирусы и бактерии и для чего их оживляют
Исследователь спящих микроорганизмов вечной мерзлоты объяснила, почему при работе с образцами носят маски и перчатки и где подхватить неизвестную болезнь гораздо легче, чем в лаборатории криологии почв.
Фото © Alessandro Dahan / Getty Images
Представьте, что вы там. Если бы не было сейсмических зондов, вы бы даже не подозревали о том, что прямо сейчас у вас под ногами на глубине четырёх километров находится нечто. Конечно, вы сгораете от любопытства. И вскоре исследовательские приборы показывают вам: там внизу — вода.
Схема бурения скважины озера Восток в Антарктиде. Фото © Wikipedia
Когда-нибудь такую станцию построят на Европе и Энцеладе. И в новостях будут точно так же сообщать: "На спутнике Юпитера пробурили уже 3623 метра льда. До поверхности воды осталось 146 метров". А что же там? А вдруг там кто-нибудь живёт?
Об антарктическом подлёдном озере человечество узнало более полувека назад — после исследований под руководством Андрея Капицы. А в 1970-е годы над ним уже бурили скважины и доставали из ледяных недр образцы, которым 400 тысяч лет. Их исследовал в том числе советский учёный Сабит Абызов. В 1978 году он отправился в Австрию на ХХI Международный симпозиум Комитета по космическим исследованиям COSPAR и потряс собравшихся в Инсбруке сенсационным заявлением: в древних льдах сохранились жизнеспособные микроорганизмы. Это были бактерии и грибы. Их извлекли в состоянии анабиоза. Однако, попав в более благоприятную среду, многие из них проснулись, начали питаться и размножаться.
С тех пор где только не встречали таких оживших призраков. Вот, к примеру, самая свежая новость: живее всех живых оказались микробы из отложений под дном Тихого океана, а им, на минуточку, 100 миллионов лет. Эту зону вообще до сих пор считали совершенно безнадёжной: питательных веществ катастрофически мало, к тому же в последнее время там кружится гигантский мусороворот. Стоило удобрить почву углеродом и азотом и подержать в ней мирно спящих микроскопических "мастодонтов" — и уже через пару месяцев они не просто "пришли в сознание", но и увеличили свою популяцию — внимание — в десять тысяч раз. За 68 дней.
Это напоминает о гигантских вирусах из Якутии — Mollivirus Sibericum и Pithovirus Sibericum. Им, по мнению учёных, примерно 30 тысяч лет. На этом фото в руке у старшего научного сотрудника лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Любови Шмаковой образец почвы (керн), где сохранились эти паразиты.
Фото © ИФХиБПП
Как рассказала заведующая этой лабораторией Елизавета Ривкина, эти вирусы на самом деле нашли очень давно, но много лет даже не подозревали, что это вирусы.
Я знаю, что сначала их обнаружил английский микробиолог и долго думал, что это бактерии, и 16 лет не мог выделить их ДНК, а потом с кем-то посоветовался, и ему сказали: так это же не бактерия, поэтому у тебя ничего и не получается
Всё дело в совершенно неприличных размерах: полтора микрометра в длину. Это раз в 150 больше, чем положено подобным вирусам. Их можно рассмотреть в обычный оптический телескоп. Хорошо, что это оказались вирусы амёб. Бактериофаги. Они покрыты сахарной оболочкой и притворяются "сладкими" микробами.
Амёбы питаются бактериями. И глупая амёба думает, что это бактерия, соблазнённая, так сказать, сладкой поверхностью. И она заглатывает этот вирус, а ему только этого и надо
Российские учёные передали маленьких гигантов французским микробиологам, а те успешно их реанимировали и "натравили" на амёб. Полюбуйтесь: хоррор под микроскопом.
На самом деле это лишь эпизод целого сериала.
К примеру, во льдах Тибетского нагорья нашли целых 28 ранее неизвестных вирусов возрастом примерно 15 тысяч лет.
В американском Нью-Мексико при строительстве хранилища для радиоактивных отходов нашли микробы возрастом, как предполагается, около 250 миллионов лет. То есть они жили в самом начале Юрского периода. Их поместили в пробирку с питательными веществами, и они благополучно ожили.
А вот посмотрите, это Пещера кристаллов в Мексике, её нашли в 2000 году шахтёры, когда прокладывали тоннель на 300-метровой глубине под городом Найка на севере страны.
Пещера кристаллов в Мексике. Фото © Wikipedia
Удивительные колонны состоят из селенита — разновидности гипса. Они нарастали миллионы лет. В них есть углубления, заполненные застывшими в доисторические времена жидкими испарениями. В 2008 году в пещеру спустилась глава Института астробиологии NASA Пенелопа Бостон. Она извлекла образцы из этих углублений и позже выяснила, что внутри есть микробы и археи возрастом от 10 до 50 тысяч лет. Более того, как нетрудно догадаться, их опять же удалось разбудить в лаборатории. Астробиологи недаром этим интересуются. А особенно их волнует воскрешение живых существ, тысячелетиями скованных вечной мерзлотой.
Известно, что планеты Солнечной системы, за исключением Меркурия и Венеры, являются планетами криогенного типа, то есть на них находится вода в замёрзшем состоянии. К ним относится и Земля, а также Марс, Сатурн, Юпитер и так далее. Поэтому, изучая вечную мерзлоту, мы можем её рассматривать как модель для поисков жизни на других планетах
В канадских горах Селуин взяли образцы из ледяных пластов возрастом от 700 до 4420 лет, и в ходе их изучения выяснилось, что в них кое-где вмёрзли, извините, экскременты северных оленей. И что вы думаете? В них сохранилось два древних вируса. Один оказался похож на один из современных вирусов насекомых, а другой — на вирусы растений и грибов. Последний из упомянутых "воскресили" и попытались заразить им растение табака. И да, оно заболело.
Для людей важно, что на фоне изменяющегося климата и таяния мерзлоты какие-то микроорганизмы, которые сейчас находятся в мёрзлом состоянии, могут оказаться вовлечёнными в современный круговорот. То, что было замёрзшим, может оттаять. И высвободятся какие-то микроорганизмы
Впрочем, микробиолог подчеркнула, что мерзлота без всяких изменений климата местами оттаивает каждое лето.
По берегам рек и Северного ледовитого океана ежегодно тонны мерзлоты просто разрушаются и падают в океан. И так было всегда. Эта система не совсем закрытая, она всегда была открытой, и эти микроорганизмы попадают в современный круговорот, поэтому их доставание из мерзлоты ничего нового не добавляет
По словам Елизаветы Ривкиной, ожившие призраки из древнего микромира совершенно не опасны для человека, они выбирают себе куда более просто устроенных жертв. По крайней мере, те, которые известны на сегодняшний день. Правда, кандидат геолого-минералогических наук всё же не исключает внезапных мутаций этих организмов и их приспособления к жизни в теле нового хозяина.
Происходит такой перескок от одного вида к другому. Почему это происходит, неизвестно. Такое случается. Ну что можно сказать — к этому надо быть готовым. Но, опять-таки, мерзлота здесь не очень при чём. И как опасный объект абсолютно не должна рассматриваться. Есть масса других опасных объектов. Это современные почвы, это животные, которые контактируют с человеком
Как рассказала криолог, перед исследованиями найденных останков мамонтов или других древних животных их всегда проверяют микробиологи из новосибирского центра "Вектор" — и никогда ничего подозрительного не находят.
Никаких болезнетворных микроорганизмов мы не находили. Для того чтобы найти болезнетворные микроорганизмы, достаточно в огороде выкопать ямку, и там вы их найдёте существенно больше
В лаборатории криологии почв ИФХиБПП разработали специальный стерильный способ отбора проб, пояснила Елизавета Ривкина. По её словам, используемые в процессе инструменты и даже сам керн обрабатывают спиртом, чтобы в него не попали современные микробы.
Естественно, мы работаем в перчатках, мы работаем в масках, но мы больше беспокоимся, чтобы мы не заразили керн, а не керн нас
Оживлять спрятанные в земных недрах микроорганизмы и выяснять, на что они способны, совершенно необходимо, уверены исследователи. Среди ключевых целей изучения древних микробов и вирусов — развитие биотехнологий и прогнозирование изменений климата. К примеру, эти существа вырабатывают белки, с помощью которых можно удалять нефтяные загрязнения. А ещё они выделяют метан — парниковый газ. Эксперты предрекают, что по мере таяния вечной мерзлоты он будет всё больше наполнять атмосферу. И это, по мнению учёных, гораздо более реальная опасность, чем внезапное заражение людей.
