Ученые нашли "источник жизни на Земле" - бактерий, способных выдержать вакуум

21.07.2010 12:30

Ученые из Рио-де-Жанейро, изучающие сверхвыносливую бактерию под названием "страшная ягода" считают, что она могла пробраться к нам из космоса и стать источником жизни на Земле, т. е. началом всех начал. Мнением об открытии бразильских коллег с "Правдой.Ру" поделилась завкафедрой микробиологии КГУ, доктор биологических наук, профессор Фарида Алимова.

Научный коллектив из Федерального университета Рио-де-Жанейро (Бразилия) провел серию экспериментов с бактерией Deinococcus radiodurans. В результате ученые пришли к выводу, что эти микроорганизмы, способные существовать в самых экстремальных условиях, являются "семенами биологической жизни". Кстати, название D. radiodurans переводится как "страшная ягода, способная переносить радиацию".

Эту крошечную бактерию диаметром 1,5-3,5 микрометра обнаружили еще в 1950 годы в ходе эксперимента по стерилизации пищи с помощью радиации: из-за нее мясо испортилось даже после высокой дозы гамма-излучения, которое должно было убить все микроорганизмы.

Выяснилось, что D. radiodurans может пережить дозу острого облучения в пять тысяч греев почти без потери жизнеспособности. При этом доза, смертельная для человека, всего от пяти до десяти греев.

Действительно, устойчивость к действию радиации D. radiodurans уникальны. Микроорганизм также весьма вынослив и к другим неблагоприятным условиям окружающей среды, что делает его пригодным для биоочистки радиоктивных отходов. Кстати, работы в этом направлении уже ведутся. D. radiodurans успешно справляется с этой задачей, включая загрязнения, содержащие растворенные ионы ртути.

Как выяснили ученые, уникальной особенностью генома D. radiodurans является то, что кольцевая молекула ДНК генома представлена в нескольких копиях. Они образуют вместе переплетенные кольца, каждое из которых содержит по нескольку копий одной молекулы ДНК.

Иван Паулино-Лима из Федерального университета Рио-де-Жанейро и его коллеги исследовали также влияние космического излучения, низких температур и вакуума на жизнеспособность D. radiodurans. По словам исследователей, эти бактерии обладают практически неограниченной способностью к выживанию. В частности, им удалось выдержать смертельные для всех других биологических организмов дозы радиации, различные агрессивные химические среды, предельные температуры как холода, так и жары, а также они могут длительное время находиться в вакууме.

В эксперименте ученые облучали колонии на разных поверхностях, соответствующих метеоритам по химическому составу и рельефу, чтобы проверить, как эти факторы влияют на выживаемость.

"Эта бактерия, способная существовать в самых экстремальных условиях, могла пережить межпланетное "путешествие" и стать источником биологической жизни на Земле. Высочайшая степень выживаемости D. radiodurans делает ее главным кандидатом на эту роль жизни и во Вселенной в целом, — заявил руководитель исследований профессор Айван Полино-Лима Доля. — Судите сами, количество жизнеспособных микроорганизмов оставалось практически исходным даже при суммарной дозе излучения от 1,2 до 12 килоджоулей на квадратный метр, что соответствует максимум 16 часам облучения. Такие высокие уровни выживаемости свидетельствуют в пользу возможности межпланетного переноса жизнеспособных микробов".

По мнению бразильских исследователей, полученные результаты показывают, что D. radiodurans может считаться кандидатом в "зародыши жизни", которые, возможно, попали на Землю из космоса.

Своим мнением относительно открытия бразильских коллег с корреспондентом "Правды.Ру" поделилась заведующая кафедрой биохимии Казанского государственного университета (КГУ), доктор биологических наук, профессор Фарида Алимова:

"Да, действительно, существует теория панспермии, согласно которой органические вещества и даже микроорганизмы могут путешествовать в космосе на метеоритах, на кометах. Согласно этой точке зрения, так жизнь появилась и на Земле.

Предполагается, что микроорганизмы могли переносить жизнь между планетами на стадии формирования солнечной системы.

Любые выводы о наличии или отсутствии живых организмов в космосе должны быть подкреплены четкими доказательствами. Эта бактерия не первая, которой приписывают заслугу зарождения жизни на Земле. Такие "сенсационные" открытия чаще всего преднамеренно преувеличиваются и базируются на наработках предыдущих исследований.

Опыты, проведенные бразильскими исследователями, только моделировали условия космоса, тогда как российскими учеными в рамках программы "Биориск" было показано, что практически все живые организмы, которые более года "обитали" в одном из контейнеров "Биориск" в жестких условия открытого космоса, вернулись на Землю невредимыми.

Биообъекты "путешествовали" 13 месяцев в открытом космосе, где они подвергались температурному (от минус 100 до плюс 100 градусов Цельсия) и радиационному воздействию, и еще 5 месяцев на борту МКС в более щадящих условиях и выжили.

Так, существовавшие долго версии о микроорганизмах на Марсе до настоящего времени не имеют подкрепления достоверными данными. Мы можем только говорить о пределах выносливости микроорганизмов. Новым доводом является только в 10раз увеличенное количество копий ДНК, пока не показанное для других микроорганизмов.

Вероятно, более достоверный ответ мы получим уже в ближайшее время. В планируемом в 2011 году полете у российского межпланетного зонда "Фобос-Грунт" будут пассажиры — земные бактерии совершат путешествие по маршруту Земля — Марс и обратно, подвергаясь всем "прелестям" глубокого вакуума, холода и радиации, чтобы ученые смогли выяснить, могла ли жизнь попасть на нашу планету из космоса. Комплекс "Фобос-Грунт" предназначен для исследования Марса и его спутника Фобоса, процессов взаимодействия их поверхностей и атмосферы Марса с солнечным ветром. Межпланетная станция доставит на Землю образцы грунта с Фобоса.

На борту аппарата будет более 60 биологических объектов. Это цианобактерии (сине-зеленые водоросли), и грибы, и бактерии.

Животные полетят — различные ракообразные, в частности, артемии, дафнии, другие рачки. Есть и насекомые — личинка комара полетит, растения — редис, ячмень. Те биологические объекты, которые отправятся на Фобос, будут находиться еще в открытом космосе на внешней стороне МКС более 30 месяцев. Это будет орбитальный контроль к межпланетному полету. Уже в ближайшее время мы получим достоверные доказательства участия микроорганизмов в зарождении жизни на Земле.

Мы не можем быть на 100 процентов уверены в том, что D. radiodurans — бактерия-"прародительница". Единственным способом это выяснить является молекулярно-генетический анализ, который позволит воссоздать хронологическое древо. Интересно, проводили ли бразильские ученые исследование поведения этой бактерии в открытом космосе при жестком рентгеновском воздействии?

К примеру, Halobacterium salanarium способна пережить облучение в 18 тысяч греев. А Desulforudis audaxviator, обитающие в урановых шахтах Южной Африки на глубине трех километров, в качестве энергии для самовосстановления своих клеток используют радиоактивное излучение.

Российские ученые тоже неоднократно поднимали и изучали вопрос зарождения жизни на Земле. Но нас скорее интересует практическое применение. Группе ученых нашей кафедры удалось создать биологическую защиту растений на основе живых организмов и их метаболитов.

Микробиологи Украины изучали поведение микроорганизмов и плесневых грибов после катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), а это колоссальные воздействия радиации. Обнаружены выжившие мутанты характеризующиеся специфическими морфологическими и цитологическими характеристиками. Также велось наблюдение за жизнедеятельностью микроорганизмов в условиях невесомости — на обшивке космического корабля".