ISME: ученые ТГУ первыми в мире нашли организм, который мог бы жить в космосе
Томские микробиологи совершили революционное открытие в области экстремофильных микроорганизмов, впервые в мире выделив и идентифицировав уникальную бактерию Desulforudis audaxviator из глубоководных подземных источников. Это достижение было обнародовано пресс-службой Томского политехнического университета, подчеркнув значимость данного открытия для научного сообщества. Латинское название бактерии, означающее «смелый путешественник», отражает её исключительную способность выживать в экстремальных условиях, что делает её объектом повышенного интереса для биогеохимиков и астробиологов.
Многолетние усилия исследователей были направлены на поиск данного микроорганизма, и Desulforudis audaxviator выделяется своей уникальной способностью к анаэробному метаболизму в условиях полной темноты и отсутствия кислорода. Это открытие имеет стратегическое значение для понимания биогеохимических процессов в абиотических средах и для дальнейших исследований возможности существования жизни на Марсе. Исследование, поддержанное Российским научным фондом, было опубликовано в престижном журнале ISME, входящем в группу Nature, что свидетельствует о высоком уровне научной экспертизы и значимости полученных результатов.
Впервые Desulforudis audaxviator была упомянута более десяти лет назад, когда американские ученые обнаружили её ДНК в шахтных водах на значительной глубине 1,5-3 километра в Южной Африке. Условия в этих подземных водах исключают возможность фотосинтеза, однако бактерия успешно существует в таких экстремальных условиях.
«Чёрные курильщики» на дне океана являются известными примерами жизни в экстремальных условиях, но Desulforudis audaxviator демонстрирует уникальную способность к выживанию в подземных водах. После первоначального упоминания в журнале Science, ученые продолжали искать её ДНК в различных регионах, включая Финляндию и США, однако выделение бактерии оставалось неуспешным. Предполагалось, что её репродуктивный цикл может составлять тысячи лет. Однако, благодаря усилиям томских микробиологов, бактерия была обнаружена в термальных источниках Верхнекетского района Томской области.
Сульфатредуцирующие бактерии представляют собой одну из древнейших форм жизни на Земле. Они получают энергию через анаэробные процессы окисления водорода или органических соединений, используя сульфаты в качестве конечного акцептора электронов. Среди них существуют термофильные виды, способные выживать при экстремальных температурах от +50 до +93 градусов Цельсия.
Исследовательская группа, состоящая из ученых Томского государственного университета и Федерального исследовательского центра «Биотехнология» РАН, проводила анализ образцов, полученных из поисковых нефтяных скважин в Томской области. ДНК Desulforudis audaxviator была обнаружена в Белом Яре, что стало важным этапом в идентификации этого микроорганизма.
Томские микробиологи установили, что репродуктивный цикл Desulforudis audaxviator составляет всего 28 часов, что опровергает предыдущие предположения о её крайне медленном размножении. Бактерия обладает способностью к метаболизму различных органических соединений, включая сахар и спирт, но предпочитает водород в качестве основного источника энергии. Интересно, что присутствие кислорода не оказывает на неё негативного воздействия.
Бактерия Desulforudis audaxviator обладает газовыми вакуолями, которые, вероятно, играют ключевую роль в её передвижении. Механизм этого процесса остаётся неясным, однако ученые предполагают, что бактерия может подниматься с глубины в открытые водоемы, что представляет собой уникальную адаптивную стратегию.
Геном сибирской бактерии демонстрирует высокую степень идентичности с геномом её южноафриканского аналога, что вызывает вопросы о возможных механизмах мутаций и эволюционных процессах. Это требует проведения дополнительных исследований для более глубокого понимания генетической стабильности и адаптивных способностей данного микроорганизма.