Вообразите озеро настолько солёное, что вода в нём не замерзает даже при -20 °C. А теперь представьте себе, что там живут и прекрасно себя чувствуют живые существа.
Дип-лейк (фото Rick Cavicchioli). Примерно в пяти километрах от антарктической станции «Дейвис» действительно есть такое озеро, прозванное Глубоким (Deep Lake). Оно образовалось около 3 500 лет назад, когда суша поднялась и часть океана оказалась изолирована. Вода в озере глубиной 36 м настолько солёная, что там нет почти никакой жизни.
А та, что есть, — весьма примечательна. Группа американских и австралийских учёных взяла образцы с глубины 5, 12, 24 и 26 м. Проведён анализ полных генетических последовательностей (геномов) тамошних микроорганизмов, сделаны выводы о том, что позволяет им выживать в подобных условиях.
Галофильные (в переводе с греческого «солелюбивые») экстремофилы озера Глубокое относятся к группе галоархеев. Благодаря намного более высокой скорости генетического обмена по сравнению с тем, что обычно встречается в природном мире, многие туземные виды извлекают выгоду друг из друга.
И снова озеро Глубокое (фото Mark Milnes). Удивительно и то, что в дополнение к подобному «промискуитету» доминантные представители микробного сообщества сохраняют свою видовую принадлежность и сосуществуют с другими и осваивают разные ниши, не ущемляя чужих интересов.
Одни организмы питаются белками, растворёнными в воде, другие потребляют сахара (например, глицерин — побочный продукт водорослей, живущих в верхних слоях озера). Наиболее распространённый экстремофил (tADL) был как раз из второй группы: на его долю приходится 44% клеток.
По оценкам, галоархеи из этого озера размножаются очень медленно: всего шесть поколений в год.
Ферменты, которые можно получить из хладоустойчивых микроорганизмов, обладают огромной промышленной ценностью. Их высокая активность при низких температурах позволяет сократить затраты на энергию в процессах, которые иначе нуждаются в нагреве (например, очистка) или могут быть осуществлены только при низкой температуре (скажем, производство продуктов питания или удаление из холодных мест загрязняющих веществ, прежде всего нефтепродуктов).
Нет сомнений, вновь обнаруженными формами жизни заинтересуются и астробиологи: может быть, подобные существа обитают в солёных канальцах внутри льда, к примеру, Европы, спутника Юпитера. Ферменты, полученные из земных галоархеев, пригодятся для создания биодатчиков, с помощью которых будут искать биологические реакции на других планетах.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Истчонки: КОМПЬЮЛЕНТА
Halorubrum lacusprofundi — холодолюбивая бактерия, найденная в сверхсолёном Глубоком озере (Антарктида). Несмотря на свою холодоустойчивость, размножается она при 0–42 °C, а по современным представлениям такие условия (включая повышенную солёность вод) вполне справедливы для подпочвенного Марса.
Необычная форма β-галактозидазы, присущей антарктической бактерии, позволяет ей оставаться активной в растворах спиртов (до 20%), гиперсолёных средах и при почти полном высыхании. (Иллюстрация Shiladitya DasSarma et al.)Шиладитья Дассарма (
В частности, их поверхность имеет дополнительные модификации, позволяющие ослабить взаимодействие с окружающими молекулами воды. Такие протеины делают бактерии полиэкстремофильными, то есть переносящими одновременно несколько серьёзных стрессовых факторов. Поэтому они не гибнут не только при высокой солёности и низких температурах, но и в 20-процентном водном растворе этанола или метанола (а также ряда других спиртов).
«При столь низких температурах плотность упаковки атомов в протеинах должна быть слегка снижена, что добавляет им гибкости и функциональности в тот момент, когда обычные протеины уже были бы связаны в неактивных структурах, — подчёркивает г-н Дассарма. — Этот вид адаптации, скорее всего, позволит микроорганизмам, подобным Halorubrum lacusprofundi, выживать не только в Антарктике, но и в других местах Вселенной». Так, учёный напоминает, что сходные условия высокой солёности и не слишком высоких температур могут иметь место под поверхностью и на поверхности Марса, равно как и в подлёдном океане Европы, одного из крупнейших спутников Юпитера.
Отчёт об исследовании опубликован в веб-журнале
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
13-12-2019 Просмотров:2816 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Ученые выяснили, что приматы способны издавать контрастные гласные звуки — ключевой элемент человеческой речи. Это значит, что наши предки могли начать говорить намного раньше, чем предполагалось. Результаты исследования опубликованы в...
12-01-2015 Просмотров:7565 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Команда ученых из Академии наук Китая под руководством Ненга Гонга (Neng Gong) по результатам экспериментов пришла к выводу, что макаки могут различать свое отражение в зеркале, если их предварительно обучить...
01-12-2012 Просмотров:11661 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Вечная мерзлота, которая охватывает почти четверть Северного полушария и хранит огромное количество углерода, может растаять быстрее, чем нам кажется. Распространение вечной мерзлоты: тёмно-синим отмечены области с 90-процентным покрытием. (Изображение Climate Safety.)Программа...
03-02-2016 Просмотров:6876 Новости Генетики Антоненко Андрей
Ученые расшифровали геном постельного клопа и нашли у него ряд уникальных адаптаций к эктопаразитизму. Среди них - гены, позволившие клопам выработать устойчивость к большинству современных инсектицидов. Постельный клопОб этом говорится в...
14-04-2015 Просмотров:8099 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи представили первое доказательство того, что морским рептилиям мозазаврам не приходилось выходить на сушу для размножения. Подобно современных китам, они рожали в море. МозазаврыОб этом говорится в статье американских ученых из Йельского университета,...
Палеонтолог нашел в Канаде великолепно сохранившийся отпечаток "мозга" древнего членистоногого существа, который помог ему понять, когда предки насекомых, пауков и ракообразных обзавелись обособленной головой, защищенной броней из хитина, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Отпечаток…
Мы знаем, что биоразнообразие — это хорошо, но часто это лишь следствие из сугубо теоретических рассуждений. Получить экспериментальные подтверждения положительного влияния биоразнообразия на экосистему порой нелегко. Причина этого — в…
Самцы морских коньков, единственный в мире природы вид, чьи особи сильного пола вынашивают детенышей в своей утробе, оказались своеобразными "побратимами" женщин – их родительская сумка работает почти тем же образом, что и матка…
Тиграм, живущим рядом с непальскими деревнями, пришлось резко ограничить свою дневную активность. Center for Systems Integration and Sustainability, Michigan State UniversityАмериканские зоологи из Университета штата Мичиган установили, что бенгальские тигры перешли…
Геологи нашли в Дании следы гигантского цунами, которое обрушилось на Европу вскоре после окончания последнего ледникового периода, около 8200 лет назад. Если бы эта катастрофа случилась сейчас, то она уничтожила…
Загадки поведения колибри в воздухе во многом сложнее даже такой краеугольной проблемы бытия, как гипотетический полёт птерозавра. И дело не только в том, что самые маленькие птицы умудряются безостановочно порхать…
Можно ли назвать планету Земля родиной земной жизни? Палеонтолог Санкар Чаттерджи из Техасского технологического университета (США) стоит на том, что зародыши жизни упали с неба и проросли уже здесь — в горниле…
Хотя долго обсуждалось, мог ли археоптерикс летать или же представлял собой одну из ступенек на пути к полёту, никому не приходило в голову, что эта протоптица в действительности потеряла способность…
Уходящий год ознаменовался целым рядом заметных открытий в области, которую можно назвать исследованиями разума. Термин этот вряд ли может претендовать на научность. Однако интуитивно понятно, что речь идёт о мышлении,…