общ

Подземните микроби са почти безсмъртни

Миналия месец Обсерваторията за дълбоки въглеродни емисииобяви поразителен факт: масата на микробите, живеещи под повърхността на Земята, варира от 15 до 23 милиарда тона въглерод, което е около 245-385 пъти по-голямо от масата на въглерода на всички хора. Това е невероятно. Все пак не толкова отдавна дори не подозирахме, че животът е възможен дълбоко под земята. Въпреки това, зад всичко това, детайлът не веднага стана забележим, което е по-изненадващо и интересно от масата на подземния живот: неговата възраст.

Как да постигнем безсмъртие? Попитайте микробите

Още в края на 20-те години на миналия век учен на име Чарлз Липман, професор в Калифорнийския университет в Бъркли, започва да подозира, че в камъните има бактерии. Не изкопаеми бактерии. На живо.

Той се замисли върху факта, че бактериите в неговаталабораториите могат да бъдат реанимирани след 40 години, прекарани в суха почва в запечатани бутилки. Ако можеха да оцелеят четири десетилетия, имаше ли някакви ограничения?

Въглищата бяха като скала, узряла за тестване, отгледана от блатна кал. Той започна да смачква парчета въглища, за да види дали нещо може да поникне от праха. Може.

След смесване на въглищния прах в стерилна вода, след две-три седмици той видя нещо подобно на бактериите. Поставяйки го в разтвори с пептон, храна на бактерии, той ускорява времето за реанимация до пет часа.

Какво е любопитно, той открива, че периодътрехидратация в течност за два дни е необходима за възстановяване. Ако натрошените въглища се овлажняват, но след това веднага се поставят върху хранителен агар, подобно на желатин, в петриева паничка нищо не нараства.

Разбира се, Липман включваше предпазни меркида се гарантира, че никакви замърсители не предизвикват растеж. Неговите драконовски процедури за почистване и стерилизиране на предварително смачкани парчета включват почистване, накисване, печене и изстискване на парчета въглища за няколко часа или дни преди смилане. Всъщност той откри, че нагряването на пробата за няколко часа при 160 градуса по Целзий никога не води до унищожаване на бактерии във въглищата. Във всеки случай той дори ги насърчаваше. Колкото по-дълго печеха - до невероятни 50 часа - толкова по-добре изглеждаха, когато въглищата бяха разбити. (Ако резултатите са истински, те може да не са толкова изненадващи, предвид условията, при които се създават въглища).

Липман не вярваше, че бактериите тойизработени от въглища, са живи в същия смисъл, в който бактериите са живи в червата. По-скоро той вярва, че по време на процеса на образуване на въглища бактериите са изсъхнали и са навлезли в фазата на замразяване.

"... микроорганизмите, открити във въглищата, всъщност са."са оцелели, затворени във въглища по време на образуването им от материал, който първоначално е бил много богат на микроорганизми, защото изглеждаше като торф ”, пише той в Journal of Bacteriology. "Вярвам, че от време на време спори или някакъв подобен стабилен етап на почивка на микроорганизмите, разпръснати около въглищните маси, са преживели превратностите на времето и обстоятелствата и са запазили жив характер, способността да се превърнат в растителен организъм и способността да се възпроизвеждат в благоприятни условия."

Сега наричаме това изсушено състояние на анхидробиоза и в това състояние бавното движение може да издържи вакуума на пространството и бомбардирането на радиация.

Въглищата на Липман идват от Уелс и Пенсилвания, където част от нея се добива на дълбочина от 900 метра. Пенсилванските въглища вдъхновиха името на цял геоложки подпериод - Pennsville.

Той е на поне 300 милиона години.

Беше 1931. Вероятно колегите му вярвали, че Липман е луд. Но тук, през 2019 г., изглежда все по-вероятно той да не е луд. Най-старите живи същества в света може да не са огънати спинорни борове, а не древни aspens, но малки микроби, хванати в скалисти скали под повърхността, чиято цел не е да растат или да се размножават, а просто да заблудят смъртта.

Все повече и по-нови творбиДесетилетие показват, че живеещите бактерии - много от тях в хидратирано, активно състояние - в седименти, в скали, в джобове и пукнатини под земята, са остарели данни.

Например, в началото на 2000-те години ученитеУстановено е, че скоростта, с която микробите в дихателните водоносни хоризонти и седиментите са значително по-ниски от тези на микробите на повърхността. Скоростта на оборота на биомасата - времето, необходимо за замяна на молекулите в клетката - се измерва от стотици до хиляди години.

„Не знаем дали микробите се размножават в тяхподземни среди с такава бавна скорост на оборота на биомасата ”, пише Фредерик Коуел и Стивън Д'Хонд в прегледа на природата и степента на дълбоката биосфера от 2013 г.,„ или живеят без разделение за милиони и десетки милиони години.

През 2017 г. се появи работа в PNAS, в коятоПоказано е, че два километра под дъното на Тихия океан край бреговете на Япония, в находища на въглища и шисти на възраст между 30 и 30 милиона години, е намерена ниска гъстота на бактериите (въпреки че „ниската” все още е в размер на 50-2000 клетки на кубичен сантиметър).

И те все още са активни, макар и много бавно,Ние живеехме. Времето на тяхното поколение варира от месеци до повече от 100 години. Но тази оценка вероятно беше занижена. Времето за генериране на Е. coli в лабораторията е от 15 до 20 минути.

В изследването на микроби, живеещи в дълбоководниморските седименти в южната част на Тихия океан, 2018 г., публикувани в Geobiology, беше направено заключението, че фитнес в такива седименти не е в растежа, а в оцеляването. Авторите заключават, че единственият източник на храна за такива микроби е, че са погребани с тях. Количеството въглерод, което те използват за поддръжка и ремонт през годината, е само 2% от собственото им въглеродно съдържание в клетката.

„Фактът, че в този древен хабитат се откриват непокътнати микробни клетки, има забележителни последици за устойчивостта на тези организми“, пишат авторите.

В техните компютърни модели, които симулират многомилиони години, след четири милиона години, всички клетки спряха да растат. Те просто инвестираха всички ресурси, които можеха да намерят, за да подкрепят работата на стария труп.

Колко време може да продължи тази игра с нулапарични награди? Дали микробите ще свършат глад? Ще вземат ли суха, замразена форма, като тази, която Липман откри? Или изисква специални условия?

Това натрупва доказателствалишени от хранителни вещества възрастни бактерии не са „микробни зомбита“. Напротив, многобройни изследвания показват, че когато дълбоките подземни микроби се поставят в по-умерена среда, те бързо оживяват.

Като цяло тези констатации не изглеждат ясни.толкова смешно, като се има предвид, че микробите, заровени дълбоко под земната повърхност, са защитени от космическото лъчение - от дебели слоеве вода, седименти, скали. Мюоните, които присъстват в космическата радиация, достигаща повърхността на Земята, могат да пробият само няколко десетки метра скали. Такава радиация постоянно облъчва ДНК на организмите, живеещи на повърхността, което води до тяхната мутация.

Хипотезите за панспермията, че животът е изпълненПътуването с автостоп в астероидите във Вселената винаги изглеждаше нещо свръхестествено. Но тези открития, заедно с неотдавнашното разбиране, че животът може да се появи на Земята почти веднага, заедно с формирането на планетата, ни принуждават да преразгледаме това отношение. Въпреки че пространството е огромно, животът ще намери своя път.

Обобщавайки, можем да кажем, че коратаИзглежда просто отвратителен от празните, древни бактерии, паркирани в енергоспестяващ режим и готови да оживеят във всеки един момент. Но какъв живот! Епохи прекарвали в погребение в тъмна, безвъздушна, тиха матрица, едва ядеща, едва дишаща, едва движеща се, едва живееща. Но не е мъртъв.

Ако Чарлз Липман беше прав, на нашата планетаима и бактериални клетки, които са започнали живота си 50 милиона години преди появата на динозаврите, които могат да започнат да се разделят отново утре. Тя е спираща дъха.

Цената на практическото безсмъртие обаче е да остане заключена в подземен затвор.

Съгласен съм, че не се различава много от погребението на хората.

Ако не искате да пропускате актуализации по темата, не забравяйте да се абонирате за нашия канал.