Ученые открыли бактерию вечной жизни

 

 

Исследователи обнаружили во льдах вечной мерзлоты – живые бактерии, возраст которых достигает 500 тыс. лет. И ранее биологи считали, что бактерии, являясь, по сути, упрощенными подобиями клеток (по-научному – эукариот), живут или сохраняют жизнеспособность долго. Однако подтверждения этому нашлись лишь недавно. Доказано, что споры сибирской язвы сохраняются около 105 лет, были выращены колонии бактерий, которые были извлечены из янтаря возрастом 40 миллионов и более лет. Однако перечисленные находки не позволяют так утвердиться в мысли о феноменальной продолжительности жизни бактерий, как это сделали  исследования вечной мерзлоты. 

 

Территория вечной мерзлоты велика. Только в Российской Федерации она занимает около 70% площади, а ее возраст составляет местами миллионы лет. Наиболее интересен в плане биологических изысканий регион Чукотка. Именно там, по мнению исследователей, разнообразие бактерий наиболее велико. А если это так, то в будущем полярные льды могут стать «золотой жилой».

 

Еще в 1979 году в Антарктике были обнаружены бактерии, грибы, диатомеи и другие микроорганизмы. Цианобактерии были найдены в Антарктиде на глубине 3600 метров, их возраст составляет около 500 тысяч лет. 

 

И они были живы — в вечной мерзлоте был отмечен их метаболизм при температурах около -20°C. Микроорганизмы отличаются устойчивостью к замораживанию, но вот рост их — затруднен. Даже в лабораторных условиях стареющие культуры, как известно, прекращают расти. Кристаллизация воды и остановка внешнего обмена веществ уменьшает способность к росту. 

Всему виной вода. Замерзая, она перекрывает клеткам каналы для переноса информации. Поэтому можно быть уверенными, что бактерии в многолетнемерзлых породах представляют собой ископаемые, реликтовые организмы. Их возраст подтверждается геологическими условиями местонахождения,  историей формирования мерзлых толщ, радиоуглеродными датировками, результатами изучения оптических изомеров аминокислот и, косвенно, биоразнообразием встреченных видов.

 

Объяснить природу длительной жизнеспособности микроорганизмов в древней мерзлоте ученые до сих пор не могут. Имеется мнение, основанное на экспериментах, что в организме в состоянии анабиоза не происходит никаких химических и биологических реакций. Однако большинство белков в живой клетке, как известно, не стабильно и живут минуты и реже дни. Генетические структуры подвержены мутациям, а репаративные механизмы не столь эффективны, чтобы не допускать накопления повреждений. На клеточные структуры действуют свободные радикалы и  радиация. Тепловое движение атомов и молекул в водном растворе является очевидным разрушающим фактором — температуры мерзлоты далеки от абсолютного нуля. 

 

Исследователи же считают, что организм и в анабиозе подвержен разрушению и распаду. Время, в течение которого цепь ДНК способна к передачи информации, едва ли превышает несколько сот лет. А информация в ДНК – все время меняется (мутирует) и если принять в расчет среднюю скорость мутаций, за тысячу лет в бактериальной хромосоме едва ли не каждый ген подвергнется изменению, а в течение миллиона лет от генетического аппрарата не останется «ничего живого». Это подтверждают исследования древней ДНК мумий, мамонтов, насекомых в янтаре и других организмов, которая оказывается фрагментированной и частично разрушенной.

 

Расчеты показывают, что даже небольшие фрагменты ДНК могут сохраниться не более 10 тыс. лет в обычном климате и максимум до 100 тыс. лет в холодных районах. Таким образом, представляется неясным, как бактерии выживают в тысячелетней мерзлоте. Способность реликтовых микроорганизмов сохранять жизнеспособность длительное время говорит о существование механизмов, предотвращающих накопление повреждений. Изучить влияние этих микроорганизмов на высшие организмы – задача ученых, тем более, что и иммунные реакции последних могут стать «таблеткой от старости».

 

Тестирование реликтовых клеток проводилось на плодовых мушках Drosophila и белых мышках.

Для эксперимента отбирались особи одного возраста (1 сутки). Их помещали в пробирки с питательной средой. Отбор особей для эксперимента проводили путем эфиризации, погибших и выживших мух учитывали каждые третьи сутки. Учитывали количество отложенных яиц. Итог — при добавлении бактериальной культуры, отмечалось превышение доли выживших мух почти в два раза.

Тестирование на лабораторных мышах так же дало положительные результаты — бактериальную культуру вводили животным. Оценивалось влияние бактериальной культуры на физиологические и поведенческие реакции «пожилых» мышей (возраст 17 месяцев).

 

Оказалось, что доза бацилл Bacillus способствует увеличению функциональной активности и клеточного и гуморального иммунитета. Итог – мышки стали жить дольше почти на 30%. 900 дней вместо пложенных 550. Кроме того, мышечная сила у опытных животных увеличилась относительно сверстников. О повышении у животных способности к ориентации в пространстве и исследовательской активности свидетельствовало более частое посещение ими внутренних секторов открытого поля, увеличение числа вертикальных стоек и посещения норок. По-видимому, бактериальная культура при парентеральном введении стимулирует иммунную систему и улучшает эмоциональную устойчивость лабораторных животных. Увеличение продолжительности жизни мышей свидельствует о возможном присутствии в бактериальной культуре Bacillus sp. геропротекторов 

 

Сами же ученые подчеркивают —  исследования свойств культур реликтовых микроорганизмов следует считать весьма предварительными как с точки зрения их объема, так и постановки. Очевидно, что способность микроорганизмов из вечной мерзлоты к сохранению жизнеспособности в течение тысяч и миллионов лет едва ли может быть перенесена или использована без понимания ее механизма. Важно заметить, что подобная задача имеет не только фундаментальный характер, но и в перспективе исключительное прикладное значение. Проще говоря, мы сейчас находимся на пороге двери ведущей к вечной жизни.