Биологи обнаружили "кислотных" микробов в Йеллоустоне

Ученым впервые удалось выделить и размножить "инопланетных" архей из кислотных озер в Йеллоустонском национальном парке, чье изучение поможет нам понять, как жизнь может выживать в экстремальных условиях на Земле и за ее пределами.

"Наше исследование показывает, как живые организмы могут приспосабливаться и взаимодействовать с другими существами посредством симбиоза или же паразитизма для того, чтобы выживать в агрессивной среде. Теперь мы можем выращивать этих "диких" микробов и даже использовать их для производства энергии и в медицинских целях", — заявил Мирцеа Подар (Mircea Podar) из Национальной лаборатории в Оак-Ридже (США).

Озера и гейзеры в жерле Йеллоустонского супервулкана на западе США являются одними из самых экстремальных и причудливых сред обитания на Земле, где живут крайне необычные микроорганизмы, способные жить в "адских" условиях, переносить огромные дозы радиации, тепла, питаться серой и жить в почти чистой кислоте.

Как объясняют Подар и его коллеги, ученые давно знают об их существовании, однако до настоящего времени им никак не удавалось извлечь достаточное количество этих "инопланетных" микробов – бактерий и архей – из вод Йеллоустонских горячих источников и кислотных озер и заставить их жить и размножаться в нормальной среде, что необходимо для расшифровки их ДНК, определения их положения на "древе жизни" и дальнейшего изучения.

Авторам статьи удалось выделить микробов из йеллоустонского кислотного "супа"  благодаря технологии, позволяющей выделять РНК одиночных микробов из раствора,  и размножить их при помощи особой среды обитания, в которой поддерживалась температура в 82 градуса Цельсия и кислотность в 3.6 pH.

Вырастив несколько колоний этих "кислотных" микробов, команда Подара обнаружила, что им удалось найти не один, а два разных вида архей, один из которых живет внутри другого. Более крупный организм, основа этой матрешки, известен  ученым под именем Acidilobus –представителей этого рода микробов ученые уже находили в источниках Камчатки и в озерах, а ее "сожителя" – архею Nanopusillus acidilobi, ранее нигде не обнаруживали.

Эта "нано-архея" крайне необычна по своей природе, так как она приспособилась к жизни внутри других микроорганизмов и потеряла способность синтезировать некоторые аминокислоты, ферменты и клеточную "энерговалюту" АТФ – их она "ворует" у более крупного микроба. Благодаря этому размеры ее клеток крайне малы – их диаметр не превышает 300 нанометров, что является крайне скромным показателем для микробов, а геном состоит всего из 600 тысяч "букв".


Наблюдения за ее жизненным циклом показывают, что пока эта архея еще не до конца потеряла способность к самостоятельной жизни, как многие другие эндосимбионты и эндопаразиты – она может покидать клетки Acidilobus и жить некоторое время отдельно от них, при этом не свариваясь и не расплавляясь в кипящей кислоте. Это, вероятно, позволяет микробу сбежать из умирающей клетки-хозяина, не погибнув вместе с ней.

Открытие этого микроба, как надеются ученые, расширит наши представления о возможных границах жизни и неживого мира, а также поможет нам понять, как может выглядеть инопланетная жизнь. Кроме того, эти микробы, благодаря их способности питаться самыми разными химическими веществами, могут найти применение в поисках альтернативных источниках энергии.