Жизнь по соседству сземлёй. часть вторая
Бактерия Deinococcus Radiodurans была обнаружена ещё в середине прошлого века. Это самый устойчивый к радиации микроб на Земле. Так устойчивый, что учёные усомнились в его земном происхождении.
В прошлой статье мы упомянули о так называемых «экстремофилах» — микробах, не только талантливых выживать в экстремальных условиях, но и пребывающих в них неизменно.
Во второй половине 50-ых годов двадцатого века некоторый Артур Андерсон (Arthur W. Anderson), сотрудник Орегонской сельскохозяйственной умелой станции (Agricultural Experiment Station) нашёл необычную бактерию, которой дали наименование Deinococcus radiodurans. Второе слово в её заглавии свидетельствует «устойчивая к излучению». И поныне считается, что это самый жизнестойкий микроб на отечественной планете.
Кроме того, что ей, грубо говоря, плевать на радиацию, она с успехом выдерживает действие генотоксичных веществ; сверхустойчива к окислению, ионизации и ультрафиолетовому излучению. Обезвоживание ей также нипочём.
Что касается радиации, то дейнококк с громадным успехом выдерживает дозы, в пара тысяч раз громадные, чем те, что являются смертельными для человека.
Подобная устойчивость не имела возможности выработаться у существа земного происхождения. Таково вывод сотрудников Физтех университета имени Иоффе в Петербурге.
Та самая Deinococcus radiodurans.
Как информирует New Scientist, русские учёные предполагают, что дейнококк имел возможность появиться на Марсе, а на Землю попасть в следствии столкновения Красного «соседа» с каким-нибудь большим небесным телом, «выщербившим» из поверхности Марса фрагменты грунта, в которых был микроорганизм.
Эти фрагменты после этого попали на Землю в виде метеоритов. То, что на отечественную планету падали метеориты марсианского происхождения, уже ни для кого не есть тайной.
Deinococcus radiodurans, на самом-то деле, страдает от радиации, в принципе, совершенно верно равно как и каждый живой организм: большой уровень радиации разрушает его хромосомы.
Но дейнококк владеет необычной — и совсем неповторимой для земных живых организмов — свойством собирать хромосомы обратно. Три года назад его геном был расшифрован, не смотря на то, что механизм восстановления хромосом до начала 2002 года оставался тайной.
Биологи из университета Луизианы забрали мутировавший штамм дейнококка, более уязвимый для радиации, и поместили в него фрагменты случайным образом разбитой цепочки ДНК обычного дейнококка.
Как выяснилось, в случае если в мутировавшему штамму вводят ген DR0167, сопротивляемость радиации восстанавливается.
Отследив ген DR0167 у уязвимого штамма-мутанта, учёные нашли маленькое различие одной из базисных пар, если сравнивать с геном у «здоровой» бактерии.
Ну и, наконец, проверка по всем базам данных по геномам продемонстрировала, что ничего похожего на ген DR0167 на Земле больше нет.
Потом американские биологи постарались узнать, какую функцию делает DR0167. Для этого нормальный штамм и мутант были облучены убойной дозы радиации, и «покинуты в покое» на полчаса.
По прошествии этого времени, учёные поняли, что у здорового штамма активизировались около двух десятков разных генов, назначение восьми из которых неизвестен. Учёные высказали предположение, что эти малоизвестные гены кодируют выработку белков, каковые начинают «ремонтировать» микроб, а DR0167 подаёт сигнал к действию.
Анатолий его коллеги и Павлов из университета Иоффе подвергли жёстким опробованиям другую бактерию-экстремофила — кишечную палочку (Escherichia coli).
Не смотря на то, что обитает и размножается эта тварь в довольно «свободных» условиях, E. Coli способна выдерживать давление, в 16 тысяч раз превышающее давление воздуха.
Но его сотрудники и Павлов испытывали её не давлением, а облучили кишечную палочку дозой гамма-излучения, убившей 99,9% популяции.
Оставшемуся количеству дали оправиться и повторили «экзекуцию». В первоначальный раз чтобы убить солидную часть бактерий, пригодилась всего лишь сотая часть смертельной для человека дозы излучения.
Escherichia coli — ещё один экстремофил. Выдерживает давление в 16 тысяч воздухов.
Но уже на 44 раз гамма-лучей пригодилось в 50 раза больше, чем при первом сеансе. А чтобы сделать E. Coli столь же устойчивой к радиационному действию, пригодились бы ещё тысячи аналогичных сеансов.
На Земле же, согласно точки зрения Павлова, доза, приобретаемая при каждом таком сеансе, имела возможность накопиться только за сотни и миллионы миллионов лет.
А потому, что жизнь на Земле существует только около 3,8 миллиардов лет, Павлов не уверен в том, что у кого-либо из земных организмов было время чтобы выработать такую устойчивость.
Но на Марсе, говорит Павлов, такие количества радиации возможно было бы «схлопотать» всего лишь за пара сотен тысяч лет.
Помимо этого, ось Марса испытывает сильнейшие колебания, результатом чего становятся циклические трансформации климата.
На протяжении очередного «ледникового периода» бактерии впадают в состояние спокойствия на достаточный срок, дабы накопилась «необходимая» доза радиации. После этого, в то время, когда наступает потепление, бактерии оживают — и в тот же час приобретают всю «причитающуюся» дозу.
С выводами Павлова согласны не все. К примеру, сотрудник университета астробиологии NASA Дэвид Моррисон показывает на то, что геном дейнококка достаточно очень сильно напоминает геном вторых земных бактерий (за исключением пресловутого гена DR0167, само собой разумеется). Но Моррисон согласен с тем, что подобная устойчивость к радиации — явление необъяснимое…
Небходимо отметить, что ещё четверть столетия назад аппараты Viking 1 и Viking 2 брали пробы марсианской земли. Изучая полученные эти, исследователи нашли постоянные выделения углекислого газа, каковые к тому же циклически изменялись.
Марсианская ось очень сильно колеблется, исходя из этого рельеф полярной шапки Марса имеет спиральную форму.
Стало ясно, что в грунте происходят какие-то химические реакции, но выяснять что к чему не стали.
И только летом 2001 года одинокий глас возопил в пустыне: некоторый Джозеф Миллер (Joseph Miller), нейробиолог из Университета Калифорнии, объявил, что, возможно, углекислый газ выделяли живые микробы.
Более того, Миллер объявил, что длительность цикла выделения газа сильно напоминала длительность жизненного цикла живых организмов на Земле. Но то — на Земле…
И последнее. В форуме, в котором обсуждалась первая статья о жизни по соседству с Почвой, отечественные читатели задавали в полной мере честные вопросы: ну и что? Что изменится от того, что на Венере, либо Марсе, либо Европе, либо ещё где-нибудь в нашей системе, обнаружатся «какие-то» бактерии?
Это не разумная судьба, и на нас они никакого влияния не окажут, в случае если лишь, по прибытии их на Землю, они не вырвутся на свободу и в тот же час же не выяснится, что они смертельно страшны для людей. Тогда с ними нужно будет бороться. Бороться, бороться и бороться…
Для чего нам это необходимо?
И вправду, если не случится какой-нибудь таковой трагедии, люди не «прекратят ходить на работу», войны за деньги и власть не закончатся, жажда унижать либо унижаться не провалится сквозь землю, кухарка не сможет руководить страной, и третий глаз во лбу у каждого дворника не откроется.
И, честно говоря, в этом имеется собственная сермяжная правда: все эти сообщения касаются «простых людей» только постольку-поскольку — это маленькая стимуляция одного из самых полезных особенностей людской характера, увы, со временем притупляющегося, — любопытства…
Но для учёных эти сообщения имеют самую «жизненную», во многих смыслах, сокровище. В случае если в кислотных тучах Венеры в самом деле носятся бактерии, пожирающий окись углерода, а в марсианском грунте сидят другие микробы и «выдыхают» CO2, это будет лишним доказательством того, что вся эта ужасающая «вязанка» условий, пока что почитаемых нужными для развития и зарождения судьбы, — не столь уж и нужна.
Европа, спутник Юпитера. Её также подозревают в укрывательстве внеземной судьбе, причём чуть ли ни дейнококков — они именно розово-оранжевые.
Расстояние от звезды до соответствующие объёмы и планеты теплового и всякого другого излучения, период полного обращения по орбите около Солнца, активность отечественного светила, его размеры, влияния гравитационных полей вторых планет, стабилизирующее свойство гравитационного поля Луны, не дающего земной оси через чур очень сильно болтаться из стороны в сторону, состав земной поверхности и атмосферы…
Возможно, не все слагаемые данной суммы в обязательном порядке должны находиться в общей сумме, либо, по крайней мере, не все должны иметь те же значения, что и на Земле.
А по мере того, как отдельные условия лишаются звания «полностью нужных» для существования и возникновения судьбы, среди них и разумной — в теории, — шансы на обнаружение её за пределами Нашей системы значительно повышаются.
Для учёных это вправду принципиально важно.
