Глубинная сибирская бактерия
В Восточной Сибири на глубине двух километров нашли бактерию, которая может жить без кислорода и солнечного света.
Исследователи из Томского государственного университета вместе с коллегами из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН описывают в The ISME Journal бактерию Desulforudis audaxviator, выловленную в Восточной Сибири из подземных вод на глубине 2 км. Сразу стоит сказать, что о существовании этой бактерии знали и раньше: около 10 лет назад следы её ДНК обнаружили в образцах, добытых из шахтных вод в Южной Африке, которые подняли с глубины в 1,5–3 км. Так случается довольно часто: в мешанине бактериальной ДНК вдруг обнаруживаются последовательности, не принадлежащие ни одной из известных бактерий, но при этом явно относящиеся к геному одного и того же организма. Саму бактерию удаётся увидеть далеко не всегда.
С тех пор ДНК от Desulforudis audaxviator находили на территории США и Финляндии, так что, строго говоря, ничего специфически сибирского в ней нет. Но вот именно саму бактерию, в виде полноценной клетки, удалось поймать только сейчас, во глубине подземных сибирских вод. D. audaxviator обходится без солнечного света и без кислорода – в общем, не такая уж редкость среди микроорганизмов, которые освоили самые разные способы получения энергии.
Суть энергетических реакций в клетках состоит в том, чтобы одно вещество окислить другим, а энергию, которая при этом выделяется, запасти в удобной для организма форме. D. audaxviator относится к сульфат-редуцирующим бактериям: в качестве окислителя они используют сульфат-ионы, на который передают электроны, отобранные от разных субстратов
. Сама D. audaxviator оказалась в этом смысле всеядной – в лабораторных экспериментах она окисляла и сахара, и спирт, и многое другое, но любимой едой для неё был водород, как и для многих других сульфатредуцирующих бактерий и архей. Но, в отличие от большинства «коллег по метаболизму», D. audaxviator оказалась вполне терпима к кислороду, который обычно губителен для микробов, живущих глубоко под землёй или под водой. (Сульфатредуцирующих микробов часто находят рядом с горячими источниками на океанском дне.)
Очевидно, благодаря толерантности к кислороду бактерия может путешествовать по воздуху – иначе она не могла бы оказаться в столь разных местах, как сибирские подземные воды и южноамериканские шахты, которые геологически никогда не соседствовали. В клетках D. audaxviator есть пузырьки-вакуоли, заполненные газом, которые могли бы как-то помогать им подниматься в воздух. Впрочем, огромная масса бактерий странствует без всяких воздушных пузырей (не так давно мы писали о том, что бактерии вполне способны перелетать с континента на континент), так что и D. audaxviator могла бы переселяться, например, в аэрозольных каплях, разносимых потоками воздуха.
То, что бактерии могут жить на глубине в несколько километров, в общем, не новость: в конце прошлого года мы рассказывали о подземной биосфере, которая вместе со своей средой обитания превосходит объём Мирового океана. Но коль скоро подземные жители столь многочисленны, тем интереснее их изучать: во-первых, их способность жить в таких своеобразных условиях может пригодиться в каких-то биотехнологических разработках, а во-вторых, мы больше узнаём о жизни в целом – и кто знает, не найдём ли мы на других планетах таких же микробов, умеющих обходится без света и кислорода.
