The winter is coming - жизнь в холоде
Зима близко. Очень близко. У нас она считается холодной, но ведь есть места, где гораздо холоднее. Вот я и задумалась, когда говорят про экстремофилов (живые организмы, живущие в экстремальных условиях), обычно представляются черные курильщики на дне океана, где экосистемы чувствуют себя комфортно при температурах много выше кипения воды. Термофилы ныне очень популярных, про них сказано, написано и показано много. А что насчет тех, для кого наша зима покажется курортным местом?
Организмы, которые предпочитают температуры ниже 10⁰С называются криофилы, но я хотела бы рассказать о крайнее степени криофилии (ничего общего с психо-сексуальными расстройствами это название не имеет).
Вода - основа жизни, как принято говорить: «мы на 80% состоим из воды», поэтому жизнь ниже температуры замерзания такого важного вещества выглядит очень затруднительно. Естественно, существует большое количество бактерий, грибов и других организмов, которые могут образовывать споры или впадать в анабиоз, чтобы спокойно пережить экстремальный холод. В этом нет ничего удивительного, ведь фактически все процессы жизнедеятельности останавливаются и организм как бы уже и не живет. Но некоторые бактерии способны не только пережидать, но и активно есть, расти и размножаться при температурах меньше 0.
Конечно, природа позаботилась о защите для таких необычных форм жизни. Собственно, эти механизмы скрыты в генах, ведь когда-то давно наши предки каким-то образом ухитрились пережить как минимум 2 глобальных оледенения планеты. Во-первых, они имеют необычную мембрану, которая окружает клетку. Она способна сохранять «гибкость» и некое подобие текучести даже при очень низких температурах. Во-вторых, они синтезируют белки-антифризы, которые сохраняют внутреннее содержание клетки в жидком состоянии.
Об одном из таких необычных существ, живущих в холодных условиях, я уже писала в посте « Кровавый снег горных вершин». Явление цветного снега имеет под собой микро-природу, сотни видов водорослей, относящихся к криофилам, радостно цветут на белоснежной поверхности снега.
Но это еще цветочки. Открытая в 2008 году крошечная бактерия Chryseobacterium greenlandensis смогла выжить в течение 120 тыс лет на глубине 3 км под ледниками Гренландии. В антарктических льдах на большой глубине находятся озера, и в этом, казалось бы мертвом царстве, покрытом 0,8 км льда, также были обнаружены сообщества бактерий. На самом деле и раньше появлялись новости о том, что во время глубокого бурения (порядка нескольких километров) ледников ученые находили живые организмы, однако, в большинстве случаев нельзя было исключить занесения бактерий при самом бурении, поэтому эти находки не являлись доказательство жизни подо льдом.
Работы по поиску и исследованию криофилов ведутся давно и за последние несколько лет было сделано несколько прорывов. Ученым наконец удалось собрать чистые живые образцы, обитающие под толстым слоем льда. Но настоящие открытия ждут нас впереди, когда станет понятен их сложных и экстремальный образ жизни. Подобные исследования ведутся, как правило, с двух сторон. Впереди все, конечно, астробиологи, которые пытаются на основе этих модельных организмов понять, как может выглядеть жизнь на других планетах или спутниках. Вспомним, хотя бы известную Европу. С другой стороны криофилы интересны биоинженерам, которые «охотятся» за уникальными белками-ферментами, способными работать в таких экстремальных условиях, ведь желание выращивать арбузы на антарктических льдах еще пока никто не отменял.