Эта бактерия выживает в аду без света и кислорода: учёные первыми поймали неуловимую форму жизни

В глубинах подземных вод Томской области учёные обнаружили микроорганизм, который больше десяти лет оставался почти легендой для мировой науки. Микробиологам Томского государственного университета удалось первыми выделить живую бактерию Desulforudis audaxviator и получить её чистую культуру. Ранее исследователи находили лишь фрагменты ДНК этого вида, но сам организм ускользал от лабораторий. Об этом сообщает пресс-служба ТГУ.

"Смелый путешественник" и интерес к нему во всём мире

Название Desulforudis audaxviator с латыни переводится как "смелый путешественник". На него давно обращают внимание учёные разных стран, поскольку бактерия способна получать энергию без света и кислорода. Такой механизм выживания делает её одним из наиболее интересных кандидатов для обсуждений о возможной жизни в экстремальных условиях.

О существовании этой бактерии стало известно после работы американских учёных, которые обнаружили её ДНК в шахтных водах золотого месторождения в Южной Африке. Условия там были почти "чужими" для привычной биосферы: глубина до трёх километров, отсутствие света и кислорода. После выхода публикации в Science к поискам подключились исследовательские группы по всему миру.

ДНК находили, а бактерию — нет

Генетические следы Desulforudis audaxviator позже находили в подземных водах Финляндии и США, однако выделить живой микроорганизм не удавалось никому. По этой причине возникли предположения, что бактерия делится крайне редко — вплоть до одной репродукции за сотни или даже тысячи лет. Именно поэтому идея о её существовании долго держалась на уровне косвенных данных: ДНК есть, а культуры нет.

Перелом произошёл в Томской области. Команда ТГУ смогла выделить бактерию из подземных вод термального источника в Верхнекетском районе. Фактически это стало первой в мире работой, где удалось не просто обнаружить следы, а получить чистую культуру и начать изучать организм в лабораторных условиях.

Что выяснили в лаборатории

Исследователи отмечают, что у них уже был опыт работы с сульфатредуцирующими бактериями — одними из древнейших форм жизни. Эти микроорганизмы умеют получать энергию без кислорода, используя сульфаты и окисляя водород или простые органические вещества. Среди них встречаются термофильные виды, способные размножаться при температурах от +50 до +93 °C — именно такие особенности помогают выживать в подземных горячих средах.

Получив культуру Desulforudis audaxviator, учёные уточнили её свойства. Выяснилось, что бактерия делится раз в 28 часов — то есть вовсе не так медленно, как предполагалось ранее. В лаборатории ей предлагали разные источники питания — сахар, спирт и другие субстраты, однако лучше всего микроорганизм чувствовал себя на водороде: этот вариант обеспечивал максимальный энергетический эффект.

Ещё один важный вывод касается кислорода. Ранее считалось, что для подобных глубинных форм жизни он смертелен. Но оказалось, что кислород Desulforudis audaxviator не убивает, хотя и не является необходимым для её существования. Это меняет представления о том, насколько "закрытыми" и уязвимыми являются такие подземные экосистемы.

Как бактерии могут перемещаться между водоёмами

У "смелого путешественника" обнаружили газовые вакуоли — микроскопические пузырьки, похожие по функции на плавательный пузырь у рыб. Предполагается, что они помогают бактерии перемещаться. Это особенно интересно, потому что подземные водоёмы, где находили её ДНК, геологически не связаны между собой.

Специалисты выдвигают версию, что микроорганизмы могут подниматься из глубин в поверхностные воды и даже в воздух вместе с мельчайшими каплями аэрозоля. Такой механизм объяснил бы, как бактерия распространяется на большие расстояния и появляется в разных регионах.

Загадка почти одинакового генома

Неожиданным открытием стало то, что геном сибирского штамма почти полностью совпал с ДНК варианта из Южной Африки. Для бактерии, которая обитает в настолько удалённых и изолированных условиях, такое сходство выглядит необычно. Причины генетического однообразия пока неясны, и исследователи подчёркивают, что этот вопрос потребует дальнейших работ.

В результате открытие ТГУ стало важным шагом не только для микробиологии, но и для понимания того, как устроена жизнь в экстремальных средах. Теперь у науки есть реальный организм, который можно выращивать и изучать — а значит, можно гораздо точнее оценить, насколько жизнеспособны "подземные" формы жизни и где ещё, кроме Земли, они теоретически могут существовать, включая за пределами Земли.