Биологи нашли "кислотные" микробы в Йеллоустоне

В издании Nature Communications опубликована статья, авторы которой рассказали об успешном эксперименте, в ходе которого исследователям впервые удалось выделить и размножить "инопланетных" архей из кислотных озер в Йеллоустонском национальном парке. Их изучение поможет ученым лучше понять, каким образом микроорганизмы могут выживать в экстремальных условиях высоких температур.

Для того, чтобы выжить в агрессивной среде, микробы вынуждены приспосабливаться путем взаимодействия с другими веществами при помощи симбиоза или паразитизма. Ученые планируют выращивать в лабораторных условиях аналогичные микроорганизмы с целью их использования для производства энергии, а также в медицинских целях.

Напомним, что Йеллоустоунский парк расположен в жерле спящей кальдеры – супервулкана, который извергается примерно один раз в 640 000 лет. Подземный очаг магмы находится на глубине в несколько километров, достаточно близко к земной поверхности. По этой причине в Йеллоустоуне очень много гейзеров, в которых живут крайне необычные микроорганизмы, способные жить в "адских" условиях, переносить огромные дозы радиации, тепла, питаться серой и жить в почти чистой кислоте.

Несмотря на тот факт, что о существовании удивительных микробов ученые знали достаточно давно, выделить их и заставить жить и размножаться в нормальной среде, что необходимо для исследовательских работ, до недавнего времени не удавалось.

Проблему удалось решить благодаря новейшей технологии, позволяющей выделять РНК одиночных микробов из раствора, и размножить их при помощи особой среды обитания, в которой поддерживалась температура в 82°С и кислотность в 3.6 pH.

После того, как были успешно выращены несколько колоний «кислотных» микроорганизмов, ученые с удивлением обнаружили, что один вид архей живет внутри другого. Более крупной «матрешкой» является крупный организм Acidilobus, который ранее встречался ученым в горячих источниках Камчатки и в озерах. Внутри «матрешки» находится архей Nanopusillus acidilobi, который ранее нигде не обнаруживали.

Nanopusillus acidilobi имеет очень маленькие размены – до 300 нм, а его геном состоит всего из 600 000 «букв». Данная архея утратила способность синтезировать некоторые аминокислоты, ферменты и АТФ – все это она получает у более крупного микроба, «обкрадывая» его. Примечательно, что Nanopusillus acidilobi, в случае необходимости, может на некоторое время покидать тело своего «хозяина» и вести вполне «самостоятельную» жизнь в поисках новой «матрешки». По всей видимости, это дает возможность сбежать из умирающей клетки-хозяина, не погибнув вместе с ней.

Исследователи надеются, что изучение новых микроорганизмов расширит научные представления о возможных границах жизни и неживого мира, а также поможет понять, как может выглядеть инопланетная жизнь.