Ідеальні творіння? Американські вчені знайшли унікальних мікробів, які не схильні до еволюції

13 квітня 2021, 12:38
Вы также можете прочесть этот материал на русском языке

Дослідження вчених з США показали, що група мікробів майже не змінювалася, тобто перебувала в еволюційному застої протягом мільйонів років.

Відкриття може мати важливі наслідки для біотехнології та наукового розуміння еволюції мікробів, впевнені автори дослідження з Лабораторії Бігелоу з вивчення океану.

Відео дня

«Це відкриття показує, що ми повинні бути обережні, роблячи припущення про швидкість еволюції і про те, як ми інтерпретуємо древо життя», — сказав Ерік Беккрафт, провідний автор статті.

Мікроб Candidatus Desulforudis audaxviator був вперше виявлений в 2008 році групою вчених на чолі з Талліс Онстотт. Знайдені в південноафриканському золотом руднику майже в двох милях від поверхні Землі, мікроби отримують необхідну їм енергію в результаті хімічних реакцій, викликаних природним радіоактивним розпадом мінералів.

Вони мешкають в заповнених водою порожнинах всередині скель в повністю незалежній екосистемі, вільній від сонячного світла або будь-яких інших організмів.

Через їх унікальну біологію та ізоляцію автори нового дослідження хотіли зрозуміти, як розвивалися мікроби. Вони досліджували інші зразки навколишнього середовища глибоко під землею і виявили Candidatus Desulforudis audaxviator в Сибіру і Каліфорнії, а також в декількох шахтах в Південній Африці. Оскільки кожне середовище було хімічно різним, ці відкриття дали дослідникам унікальну можливість шукати відмінності, які виникли між популяціями за мільйони років їх еволюції.

«Ми хотіли використовувати цю інформацію, щоб зрозуміти, як вони розвивалися і які умови навколишнього середовища призводять до яких генетичних адаптацій», — сказав старший науковий співробітник лабораторії Бігелоу Рамунас Степанаускас.

Використовуючи передові інструменти, які дозволяють вченим читати генетичні креслення окремих клітин, дослідники вивчили геноми 126 мікробів, отриманих з трьох континентів. Дивно, але всі вони виявилися практично ідентичними.

«Це був шок. У них був однаковий геном, і ми почали чухати потилиці», — сказав Степанаускас.

Вчені не знайшли доказів того, що мікроби можуть переміщатися на великі відстані, виживати на поверхні або довго жити в присутності кисню. Тобто, як тільки дослідники визначили, що немає можливості перехресного зараження зразків під час дослідження, правдоподібних пояснень стало менше.

«Краще пояснення, яке у нас є на даний момент, полягає в тому, що ці мікроби не сильно змінилися з тих пір, як їх фізичне місцезнаходження розійшлося під час розпаду суперконтиненту Пангеї близько 175 млн років тому. Вони здаються живими скам’янілостями тих днів. Це звучить досить шалено і суперечить сучасному розумінню еволюції мікробів», — сказав Степанаускас.

Степанаускас і його колеги припускають, що виявлена ними нерухома еволюція пов’язана з потужним захистом мікробів від мутації, яка по суті заблокувала їх генетичний код. Якщо дослідники мають рацію, це буде рідкісна функція з потенційно цінними перевагами.

Справа в тому, що мікробні ферменти, які створюють копії молекул ДНК, широко використовуються в біотехнології. Особливо цінними є ферменти з високою точністю відтворення або здатністю відтворювати себе з невеликими відмінностями між копією та оригіналом.

Раніше НВ писав, що вчені з Японії і США змогли «розбудити» мікроорганізми, які більш 100 млн років перебували в незаселеному середовищі на глибині близько шести кілометрів під поверхнею Тихого океану.

Незважаючи на величезний тиск води, майже повну відсутність поживних речовин і кисню, вчені змогли відновити метаболізм мікробів і повернути їх до життя. Для цього потрібно було забезпечити мікроорганізми киснем, а також поживними субстратами з вуглецю і азоту.

Різні види мікробів відновлювалися через кілька днів, тижнів і місяців.

«Спершу ми були налаштовані скептично, але, виявилося, що до 99,1% мікробів у відкладеннях, які осіли 101,5 млн років тому, були ще живі і були готові до поглинання поживних речовин», — заявили автори відкриття.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X