Остаться в живых

Невыносимая жара? Да что вы говорите!

Южная Америка. Страна Чили. На ее территории находится одна из самых сухих пустынь в мире — Атакама. Осадков здесь может не быть годами. Омертвевшая почва с немногочисленными лишайниками и кактусами на фоне таких же безжизненных гор — земной вариант марсианского пейзажа. Однако Атакама полна невидимых глазу обитателей. В трещинах пористых скал скрывается объект интереса астробиологов — эндолиты. Эти организмы, причисленные учеными к автотрофам, питаются продуктами метаболизма, а также органическими соединениями, которые самостоятельно преобразуют из неорганических. Помогают им частички воды, которые скапливаются в расщелинах горных пород.

В зимний холод всякий молод

Другая точка мира. Южная полярная область земного шара — Антарктика. Права на ее владения до сих пор предъявляют семь государств, среди которых Аргентина, Австралия, Франция, Великобритания и Норвегия. На самом деле это почти безымянная земля с суровым климатом: туманы, снежные бури, резкие ветра и ужасный холод. Средняя температура летом в Антарктике не превышает минус тридцати. Зиму вынесет только сильнейший. В это время года столбик термометра опускается ниже девяноста градусов. Тем не менее на материке свободно себя чувствуют мхи, лишайники, водоросли и грамотрицательные бактерии. Последние приспособились к «тяжелой обстановке» благодаря мембранам, из которых состоит внешняя стенка их «тела».

Жоселин ДиРугиерро (Jocelyne DiRuggiero), профессор университета Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, провела ряд исследований, пытаясь узнать, какие еще факторы влияют на непрекращающуюся жизнь микроорганизмов в вечной мерзлоте. Из ледниковых отложений ей удалось извлечь ДНК бактерий. На основании этого опыта ученый предположила, что продлевает существование микробов холод. Он помогает погрузиться им в спасительный анабиоз, который, в свою очередь, призван защитить бактерии от погодных изменений, например, резкого потепления.

Жоселин ДиРугиерро рассказывает:

Покорить градус кипения

Еще один вопрос, который волнует исследователей, — какова предельная (максимальная) температура существования микроскопических созданий. В 1969 году микробиолог из США Томас Д. Брок (Thomas Dale Brock) выявил гипертермофилов на перегретых стенках горячих источников американского национального парка Йеллоустоун (Yellowstone National Park). Эти особи прекрасно себя ощущают и готовы к размножению при плюс ста градусах по Цельсию. Им не страшна сильная кислотность. Некоторые из них, скажем, Methanopyrus kandleri, выносят более высокую температуру. Они приноровились к плюс ста двадцати двум градусам. Всему виной белковые молекулы гипертермофилов. Они делают своих хозяев устойчивыми к теплу и поддерживают все их жизненно важные функции. Примечательно, что внутри микроорганизмов содержится много жирных кислот, которые при больших температурах сохраняют свою форму.

В недрах Земли тоже неплохо

Но есть и такие бактериальные экземпляры, которые сосредоточены только на большой глубине. Их не смущает высокое давление и полное отсутствие солнечных лучей. В 2002 году на золотодобывающем южноафриканском руднике Мпоненг  на расстоянии 2,8 километра от поверхности земли ученые открыли уникальную группу анаэробных бактерий — Desulforudis audaxviator. Они получают энергию благодаря химической реакции распада изотопов урана, тория и калия, содержащихся в горных породах. Помимо прочего, микроорганизмы — единственный на сегодня известный вид, который может автономно создавать экосистему, не контактируя с биосферой. По предварительным заключениям экспертов, этот вид зародился несколько миллионов лет назад. Являясь одним из старейших на Земле, он, вероятно, прольет свет на то, как развивалась наша планета, что существовало на ней до возникновения атмосферы.

Дайте радиации!

Уже ни для кого не секрет, что рост некоторых бактерий зависит от металлов и ядов. Например, ртути, мышьяка и цианида. На Камчатке близ горячих источников расположились микроорганизмы, которые с успехом усваивают серу и окись углерода. Не помеха подобным особям и радиация. Они великолепно воспринимают окружающий мир, находясь в контейнерах с радиоактивными отходами. Так, экстремафильный кокк Deinococcus radiodurans наиболее устойчив к ионизирующему излучению. Он в состоянии находться в открытом космосе и выдерживать напор радиации в 15000 грей. Тогда как для большинства людей доза в 5 грей уже смертельна. Американский микробиолог Франк Робб считает, что очень сложно отыскать химическое вещество, которое убило бы всю жизнь. Организмы приспосабливаются к любым изменениям в среде.

Впрочем, у любого правила всегда бывают исключения. В ледниках Антарктиды затерялось озеро Дон-Жуан. Оно претендует на звание самого соленого в мире. Содержание хлористого натрия в нем достигает сорока процентов, в то время как в Мертвом море этот показатель колеблется на отметке тридцать трех. Специалисты провели многочисленные исследования и были удивлены, не разыскав в данной местности никаких признаков жизнедеятельности. Что является причиной, эксперты пока сказать не могут. Возможно, мотив будет обозначен лет через пять-десять, когда наука расширит свои границы в понимании жизни на Земле. Но насколько далеко будут раздвинуты эти рамки, и какую еще тайну раскроет планета — ответить не берется никто.