Микробиологи провели уникальную работу по возвращению к жизни организмов, которые находились в состоянии глубокого анабиоза 40 тысяч лет. Основная цель ученых заключается в изучении биологических адаптаций, которые позволили микробам сохранять жизнеспособность при отрицательных температурах на протяжении десятков тысяч лет.
Ученые нашли 26 неизвестных видов микробов, замороженных на Аляске 40 000 лет
Исследователи Лаборатории изучения холодных регионов США (CRREL) обнаружили и успешно «разбудили» 26 неизвестных ранее видов микроорганизмов. Бактерии были извлечены из образцов вечной мерзлоты возрастом около 40 000 лет, добытых в исследовательском туннеле Фокс на Аляске.
Доктор Робин Барбато, старший научный сотрудник-микробиолог и руководитель группы по микробиологии почв ERDC-CRREL берет пробы вечной мерзлоты в туннеле вечной мерзлоты в Фоксе, Аляска. https://astrobiology.com/
Криопротекторы. Главная сложность выживания любого живого организма в вечной мерзлоте — превращение внутриклеточной воды в лед, который разрывает мембраны. Чтобы избежать гибели, древние микробы вырабатывают криопротекторы — особые белки и сахара, которые снижают температуру замерзания жидкостей или способствуют их переходу в состояние «стекла» без образования острых кристаллов. Именно эти природные «антифризы» ученые пытаются скопировать для создания защитных средств для человека и техники.
На сегодня более половины всех бактерий, найденных в образцах из туннеля USACE в Фоксе, Аляска являются новыми для науки видами. Это указывает на то, что арктические льды скрывают в себе колоссальное биоразнообразие, которое человечеству еще только предстоит изучить.
Туннель вечной мерзлоты USACE в Фоксе, Аляска. Туннель является уникальным исследовательским объектом, предоставляющим ученым и инженерам беспрецедентную возможность изучать вечную мерзлоту. Первоначально вырытый в 1963–1969 годах для изучения методов строительства и добычи полезных ископаемых в условиях вечной мерзлоты для военных целей, туннель превратился в природную лабораторию мирового класса.
Как отмечает старший микробиолог и руководитель группы Робин Барбато: «Мы открываем новые бактерии, которые никогда не встречались ранее. Это организмы, о которых мы даже не подозревали и которые были заперты в мерзлоте». По словам исследователей, работа на таком «микробиологическом фронтире» открывает захватывающие перспективы для понимания пределов выживания на Земле.
Технологии холода
Интерес ученых к древним микробам продиктован не только научным любопытством, но и практическими задачами по выживанию в экстремальных условиях. Изучая механизмы, которые микроорганизмы выработали для защиты своих клеток от разрушительного воздействия кристаллов льда, ученые планируют создать инновационные биоматериалы.
Один из 26 новых видов бактерий, обнаруженных микробиологами-исследователями ERDC-CRREL в вечной мерзлоте возрастом около 40 000 лет в исследовательском центре Permafrost Tunnel Research Facility в Фоксе, Аляска.
Полученные данные лягут в основу разработки специальных кремов для кожи, защищающих от обморожения, и других технических новинок. Такие спреи смогут предотвращать обледенение корпусов машин и оборудования, что критически важно для проведения работ в арктических широтах.
Все открытые виды пополнят библиотеку ICE COLD, которая собирает живые культуры из Арктики, Антарктики и высокогорных районов для дальнейших биотехнологических исследований.