Примерно двадцать лет назад во время изучения глубинных вод в золотоносных шахтах Южной Африки, учёные внезапно обнаружили в воде, которая была извлечена с глубины 2, 8 км от поверхности, обрывки ДНК, по которым установили геном неизвестного ранее живого организма. Организм — бактерия, обитал там, куда с поверхности не проникает ни кислород, ни солнечный свет. Как думали раньше, жизнь туда тоже не проникает, однако же вот она бактерия, живёт и здравствует. Притом, в полной одиночестве, являясь, насколько это известно, единственным живым видом, обитающем в этих тёмных и недоступных местах, что само по себе крайне необычно, ведь мы привыкли к тому, что разные виды нуждаются друг в друге, образуют экосистему.
Бактерия получила имя Candidatus Desulforudis audaxviator . Известно о ней поначалу было немного, потому что всё, что имелось в распоряжении исследователей — это геном. Заполучить живой микроорганизм долго не получалось. Надо сказать, что культивировать даже широко распространённую бактерию сплошь и рядом оказывается невыполнимой задачей, а тут речь идёт об исключительно редком экстремофиле. Было, однако, понятно, что означенный экстремофил — организм анаэробный и сульфатредуцирующий. Важнейшую роль в метаболизме играет водород, который получается в окружающей среде путем радиолиза воды. А источником излучения служат радиоактивные горные породы. Высказывалось предположение, что метаболизм этого микроба может быть крайне медленным, и в условиях дефицита энергии одноклеточное может ожидать деления не одну сотню лет.
Позже следы организмов с крайне близким геномом были обнаружены в глубинных водоносных слоях других районов Африки, а также в Северной Америке и Европе.
В 2014 году Candidatus Desulforudis audaxviator нашли в Западной Сибири. Предметом исследования стала скважина, которую пробурили лет 60 назад для нефтеразведки, а потом забросили. А в 2019 году специалисты из Томского государственного университета объявили, что им удалось не только определить в водоносном слое на глубине 2-2,5 км геном знаменитой бактерии , но и культивировать в лаборатории живую клетку.
Candidatus Desulforudis audaxviator отлично себя чувствует в горячей воде (оптимальная температура 55 градусов Цельсия), для роста требуется присутствие металлического железа (с нулевой валентностью), которое играет важную роль в генезисе водорода. Двухвалентное железо его не заменяет. В процессе в сосуды для культивации помещали железную проволоку. Деление бактерии происходит каждые 28,5 часов. Наряду с водородом она может потреблять органические кислоты, спирт или сахар. Как заметили исследователи, «чрезвычайно низкая скорость метаболизма и время генерации, приписываемые CDA, представляют собой лишь одну сторону медали, а организм достаточно гибок и может переключаться на различные источники энергии и модели роста».
Момент, который поражает исследователей, - необыкновенно большое сходство Candidatus Desulforudis audaxviator из разных локаций. Геномы южноафриканских западносибирских бактерий почти не отличаются. А ведь их разделяет огромное расстояние, и по идее это должны быть биоценозы, развивавшиеся в полной изоляции. Вероятно, впрочем, что именно изолированность привела к крайне низкой скорости изменчивости. Вторым возможным объяснением может быть то. Что изолированные от прочих биоцинозов микробные сообщества не так уж изолированы друг от друга, и скорость их распространения в земной коре очень велика.
Автор: Наталья Беспалова
Здесь можно найти другие статьи авторов канала.
Канал нуждается в поддержке. Поддержать можно тут.
Читателям, интересующимся историей техники, Кот рекомендует канал Сергея Мороза.