Під кригою та в сухому антарктичному ґрунті ховається життя, про яке наука могла навіть не здогадуватися. Дослідники виявили бактерії, генетично настільки незвичайні, що їхніх аналогів не знайшли в жодному іншому регіоні планети.
Коли говорять про природу Антарктиди, першими на думку спадають пінгвіни, тюлені та кити. Але цього разу вчені вирішили подивитися не на поверхню, а буквально під ноги.
Команда дослідників із Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences при Університеті Колорадо в Боулдері вивчила мікроорганізми з антарктичного ґрунту — і отримала результат, який змушує переглянути одну з давніх ідей мікробіології.
«Усе є всюди» — але, схоже, не в Антарктиді
Десятиліттями серед мікробіологів існувало припущення, яке умовно називають правилом «усе є всюди».
Ідея проста: мікроорганізми настільки малі, що можуть переноситися вітром, водою та іншими природними потоками на величезні відстані. Тому бактерія, яка живе в одному місці, теоретично рано чи пізно може опинитися в іншому. Антарктида, схоже, здатна бути винятком.
«Антарктиду давно розглядали як можливе виключення», — пояснюють дослідники.
І причин для цього достатньо. Континент географічно ізольований, надзвичайно холодний і водночас дуже сухий. Фактично значна його частина — це пустеля, хоча й крижана.
Дослідники порівняли сотні бактерій
Щоб перевірити свою гіпотезу, науковці обрали бактерії роду Arthrobacter. Вони поширені в ґрунтах по всій планеті, а отже добре підходять для чесного порівняння.
Команда проаналізувала понад 100 антарктичних штамів і майже 500 зразків з інших регіонів світу. Серед них були ґрунти Тибетського нагір’я, арктичного Шпіцбергена та пустелі Атакама в Чилі. Після секвенування геномів результати зіставили з величезними міжнародними базами даних. І тут науковців чекав головний сюрприз.
90% антарктичних штамів не знайшли аналогів
Приблизно 90% досліджених антарктичних штамів не відповідали жодним відомим бактеріям із ґрунтів інших частин світу.
Іншими словами, ці мікроорганізми можуть бути справді унікальними мешканцями Антарктиди.
«Як і у випадку з пінгвінами, Антарктида явно має власну біологічну історію», — зазначають дослідники.
Це особливо цікаво тому, що раніше науці вже були відомі поодинокі мікроорганізми, характерні для конкретних середовищ. Але настільки масштабний сигнал у великій вибірці став несподіванкою.
Вони повільні — зате майже невбивні
Дослідники виростили знайдені бактерії в лабораторії, створивши умови, максимально наближені до антарктичних.
Виявилося, що місцеві штами ростуть повільніше за своїх родичів з інших регіонів. Проте є й важлива перевага: вони значно краще переносять екстремальний холод і посуху. Фактично ці бактерії мільйони років могли розвиватися в умовах, де для більшості мікроорганізмів виживання було б майже неможливим.
Найцінніше може бути заховане в жмені ґрунту
Відкриття важливе не лише для розуміння бактерій. Воно змінює саме уявлення про біорізноманіття Антарктиди. Зазвичай його оцінюють за кількістю видів тварин — пінгвінів, тюленів, китів. Але значна частина унікальної біологічної історії континенту може бути прихована там, де її ніхто не бачить — у звичайній жмені ґрунту.
Вчені припускають, що подібні унікальні мікроорганізми можуть існувати й в інших ізольованих середовищах Землі. Тепер головне питання полягає в іншому: скільки ще невідомих форм життя ховається в екстремальних куточках планети?
Дослідження опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.