|
Эти микробы могут процветать за пределами Земли
|
|
|
|
От нефтяных резервуаров, образовавшихся в результате сжатия доисторической флоры и фауны, до гидротермальных источников на дне сурового океана - некоторые из самых суровых зон высокого давления на Земле также являются местами, где может процветать жизнь.
|
|
|
|
У некоторых микроорганизмов практически нет ограничений, когда дело доходит до давления. Пьезофилы (буквально “любители давления”) предпочитают прятаться глубоко под землей и в океанских глубинах — в условиях, которые практически не изучены из-за физических ограничений. Пьезофилы на самом деле нуждаются в высоком гидростатическом давлении, чтобы выжить, и они продолжают размножаться, несмотря на условия (такие как нехватка питательных веществ и экстремальные температуры), в которых большинство живых существ не смогли бы выжить.
|
|
|
|
И они не одиноки в своем предпочтении экстремальных условий. Большинство бактерий и архей на Земле живут в глубоких слоях биосферы, где они выработали необычайную устойчивость к давлению, жаре и стрессу. Такие микробы выигрывают от реакции на тепловой удар, достаточно сильной, чтобы защитить их в средах, нагретых магмой под землей, таких как вода, бьющая из гидротермальных источников.
|
|
|
|
Теперь исследователи Мохамед Джеббар из Брестского университета во Франции и Сюэ-Гун Ли из Китайской академии наук обобщили современные научные знания о подобных микробах и пришли к выводу, что экстремофилы меняют наше представление об условиях обитания на нашей планете и за ее пределами.
|
|
|
|
|
|
|
“Эти результаты не только улучшают наше понимание жизни в экстремальных условиях, но и информируют астробиологию, поскольку микробы из мест, аналогичных земным, могут расти при давлении, соответствующем океану Европы”, - пишут они в исследовании, которое недавно было опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology.
|
|
|
|
Чтобы по-настоящему понять экстремофилов, нужно начать с самого зарождения жизни на Земле. За много веков до того, как жизнь приняла известные нам формы, первые живые протоклетки нашей планеты выжили в еще более суровых условиях, чем те, в которых живут современные пьезофильные микробы. И, как оказалось, современные навыки выживания пьезофилов коренятся в эволюционном развитии клеточных мембран, которые важны для устойчивости к давлению и высокой температуре (и укрепляются определенными липидами). Мембраны большинства современных архей способны выдерживать невероятные нагрузки, потому что их предкам приходилось приспосабливаться к условиям Земли, которая все еще была раскаленной после своего образования и извергалась вулканами.
|
|
|
|
Но навыки выживания не ограничиваются мембранами. По словам исследователей, метаболизм пьезофилов также влияет на выживание в условиях экстремального давления. Это особенно заметно у глубоководных архей, которые приспособились регулировать давление и окислительно-восстановительные реакции — процессы, посредством которых одна молекула восстанавливает и окисляет другую.
|
|
|
|
Объединив все это (и многое другое) воедино, исследователям стало очевидно, что виды микробов, обитающих в глубоководных впадинах, укрепляют свою защиту самыми разнообразными способами, несмотря на то, что они не отличаются особым разнообразием. Они могут регулировать свои мембраны, энергетические пути и методы дыхания, чтобы учитывать изменения в окружающей среде. Шеванелла бентика даже нашла способ сделать возможным деление клеток, которые очень чувствительны к давлению, на больших глубинах.
|
|
|
|
Что это может означать для потенциальной жизни на других спутниках и планетах? Обычные условия на ледяных спутниках, таких как Европа, Энцелад и Титан, здесь, на Земле, считаются экстремальными. Но они также обеспечивают среду обитания, которая может служить оазисом для пьезофильных организмов и других экстремофилов, таких как глубоководные морские отложения, гидротермальные источники и подледниковые воды. Если микроорганизмы могут жить в условиях сильного давления, экстремальных температур и небольшого количества питательных веществ здесь, на Земле, то вполне вероятно, что они смогли бы выжить в очень похожих условиях на других небесных телах.
|
|
|
|
“Это исследование подчеркивает устойчивость жизни, - говорят исследователи, - и открывает новые возможности для биотехнологий и поиска внеземной жизни”.
|
|
|
|
Источник
|
