Температура при которой жизнь перестает развиваться
Ученые в очередной раз прошли барьер самой низкой температуры, при которой может развиваться и существовать жизнь. Исследование, опубликованное в PLoS One, показывает, что при температуре ниже 20 градусов Цельсия одноклеточные организмы обезвоживаются и входят в стеклообразное состояние, в течение которого не могут завершить свой жизненный цикл.
Исследователи предположили, что поскольку организмы не могут размножаться при температуре ниже этой, ее можно обозначить как нижний предел температуры для жизни на Земле.
Ученые помещали одноклеточные организмы в водную среду и понижали температуру. По мере того, как она падала, среда превращалась в лед, а вода внутри организмов также кристаллизовалась. Вследствие этого клетки сначала обезвоживались, а после застывали. Как только клетка станет стеклообразной, ученые могут констатировать факт того, что она не способна к воспроизводству, однако ее можно вернуть к жизни, когда температура поднимется снова. Эта фаза стеклования сходна с тем состоянием, в которое входят семена растений по мере высыхания.
Самое интересное в стекловании то, что в целом клетка выживает там, где в принципе невозможно выживание: если вы замерзнете внутренне, вы умрете. Но если вы можете контролировать собственную кристаллизацию, вы выживете», - отмечает профессор Эндрю Кларк, ведущий автор исследования. - «Как только клетка принимает стекловидную форму, она может продолжать жить вплоть до самых низких температур. Просто она многое не может сделать, пока не нагреется».
Более сложные организмы способны выживать при низких температурах потому, что способны контролировать среду клеток в той или иной степени.
«Бактерии, одноклеточные водоросли и одноклеточные грибы - их большая часть в мире живет свободно, поскольку не полагается на другие организмы», - объясняет Кларк. - «Все остальное, вроде деревьев, животных и насекомых, обладает способностью контролировать жидкость, которая окружает их внутренние клетки. В нашем случае это кровь и лимфа. В сложных организмах клетки находятся в среде, которую может контролировать организм. Свободно живущие организмы лишены этого; если вокруг формируется лед, им нужно приспосабливаться самостоятельно».
Если свободно живущая клетка остынет слишком быстро и не успеет принять стекловидную формацию, она не выживет.
В какой-то мере это объясняет, как работает глубокое замораживание пищи. Большинство морозильников работает при температуре около 20°C. При такой температуре плесень и бактерии не могут размножаться и портить пищу.
Как нам может помочь эта информация? Да как угодно: от изучения отдаленных уголков нашей собственной планеты до поиска жизни на Марсе.