Ученые нашли уникального "инопланетного" микроба в Йеллоустоне
Биологи нашли в горячих источниках в Йеллоустоне крайне необычного микроба, который хорошо растет только при наличии "низкокалорийных" пищевых ресурсов, и не размножается при изобилии "высококалорийной" еды, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
"Подобное открытие было крайне контринтуитивным – обычно самые богатые источники энергии поддерживают наибольшее число микроорганизмов, а "плохая" пища никого не интересует. Оказалось, что это не так для Acidianus. Подобное поведение можно сравнить с шахтерским делом – если добыча руды стоит больше, чем можно получить денег за ее продажу, то тогда даже самое богатое месторождение не имеет ценности", — рассказывает Эверетт Шок (Everett Shock) из университета Аризоны в Темпе (США).
Биология должна быть экономной
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.
Изучение подобных микробов, как надеются ученые, поможет нам понять, насколько велики шансы на зарождение и существование жизни за пределами Земли и в каких условиях она может выживать или процветать. Некоторые микробы, найденные в подобных экстремальных уголках Земли, в принципе могли бы выживать и размножаться в глубинных слоях почвы Марса или в водах лун Сатурна или Юпитера.
Как рассказывает Шок, ученые достаточно давно считали, что такие микробы-"пионеры" должны обладать умением питаться самыми "несъедобными" химическими веществами и извлекать максимум энергии из них. Руководствуясь этой идеей, биологи сегодня ищут подобных бактерий и архей, наблюдая за тем, как хорошо они растут в разных питательных средах и как сильно увеличивается их плодовитость при переходе на новые, более "калорийные" типы пищи.
Открытие архей из рода Acidianus, по словам Шока, заметно поменяло представления его команды о том, как именно нужно искать такие микроорганизмы и оценивать их живучесть.
"Когда мы извлекли Acidianus из вод одного из ручьев Йеллоустонского парка, мы предложили им три вида пищи – водород и серу, водород и железо, а также железо и серу. К нашему удивлению, микробы лучше всего росли на самом бедном источнике энергии, и хуже всего – на самом богатом", — продолжает ученый.
Скрытые расходы
Подобное поведение архей удивило ученых – они могли "переваривать" все три типа химических веществ, но почему-то предпочитали использовать водород и серу, реакция между которыми производит меньше всего энергии. Это означает, что Acidianus добровольно уступали место другим бактериям, которые могут извлекать энергию из реакций между водородом и железом и серой и железом, и благодаря этому размножаются быстрее.
Почему Acidianus являются столь "экономными" и предпочитают жить в условиях энергетического дефицита, Шок и его коллеги пока не знают. Тем не менее, ученые предполагают, что подобные странные предпочтения диктуются тем, насколько хорошо бывают доступны эти три вида пищи в водах йеллоустонских ручьев и озер.
Водород и сера, как считают биологи, могут чаще встречаться и реже исчезать из вод этих геотермальных водоемов, что могло толкнуть Acidianus на эволюцию в сторону потребления только этих двух веществ, что защищает их от вымирания при временном исчезновении железа из вод озер и ручьев.
Кроме того, само извлечение железа из воды и его "переваривание", как показывают наблюдения за другими бактериями, является достаточно "дорогим" удовольствием для микроба, так как для этого ему приходится выращивать особые электропроводные "усики", работа которых требует большого количества энергии.
Все это, соответственно, указывает на то, что не все микробы и на Земле, и за ее пределами могут использовать самые "калорийные" типы пищи для своего выживания и процветания. Это открытие, как считает Шок, должно поменять наши представления о том, как и где стоит искать следы внеземной жизни и экзотической жизни на нашей планете.