Пустыня Атакама на севере Чили выглядит так, как будто там не сможет выжить вообще ничего. Это — одно из самых сухих мест в мире, а некоторые её участки напоминают марсианский пейзаж: может пройти 50 лет, и сюда не упадёт ни капли дождя.
Пустыня Атакама
Тем не менее, жизнь в Атакаме есть. Микроорганизмы, называемые «эндолиты» скрываются в трещинах скал, где достаточно воды для их выживания.
«Они поддерживают целое сообщество других организмов, которые питаются побочными продуктами их метаболизма. И все они просто сидят прямо там, в скалах. Это довольно захватывающе»
Джоселайн Дируггиеро, микробиолог из Университета Джона Хопкинса
Кажется, у жизни есть масса хитрых способов сохранения самой себя. Микроорганизмы были вокруг в течение 4 миллиардов лет, так что у них было достаточно времени для того, чтобы приспособиться даже к самым экстремальным природным условиям.
Большинство исследователей полагает, что 150°C — это теоретический предел для существования жизни
Но существуют ли на Земле места, суровые настолько, что стали стерильными?
Тепло — хорошая отправная точка для ответа на этот вопрос.
В настоящее время учёные наблюдают за тем, как метан-продуцирующие бактерии-гипертермофилы сопротивляются жаре.
Эти бактерии живут глубоко в море, у краёв термальных источников. Некоторые из этих организмов могут расти при температуре 122°C. Большинство исследователей полагает, что 150°C — это теоретический предел для существования жизни.
При такой температуре белки начинают распадаться и химические реакции протекать не могут — причуда биохимии, характерная для жизни на Земле. Это означает, что бактерии могут отлично себя чувствовать вокруг термальных источников, но не внутри этих источников.
То же самое относится и к кратерам действующих вулканов.
«Я действительно думаю, что температура — самый враждебный параметр»
Хелена Сантос, микрофизиолог из Нового университета Лиссабона
А вот высокое давление представляется менее серьёзной проблемой для жизни. Это означает, что именно тепло ограничивает глубину, на которой существует жизнь под поверхностью планеты. Центр планеты с температурой в 6000°C разумеется, исключает всякую жизнь, хотя максимальная глубина, на которой встречается жизнь — вопрос всё ещё открытый.
Микроорганизм, называемый «Desulforudis audaxviator» был обнаружен почти в 3,2 км под поверхностью Земли, в одном южноафриканском золотом руднике. С поверхностью он не контактировал миллионы лет, а выживает он получая питательные вещества из пород, подвергающихся радиоактивному распаду.
Desulforudis audaxviator
Жизнь существует и в условиях отрицательных температур.
Например, бактерии из рода Psychrobacter неплохо себя чувствуют при минус 10°C в сибирской вечной мерзлоте и в антарктическом ледниковом иле. Чтобы выжить в таких условиях, у микроорганизмов есть особые мембраны, особая белковая структура, а в их клетках содержатся молекулы антифриза.
Что касается радиации, то она, как правило, не мешает микроорганизмам, до тех пор, пока они не попадут в эпицентр ядерного взрыва. В этом случае они сгорят. Однако они отлично себя чувствуют в контейнерах с радиоактивными отходами, или в непосредственной близости от эпицентра катастрофы на Чернобыльской АЭС, к примеру.
Deinococcus radiodurans — один из самых устойчивых к радиации микроорганизмов. Он может выжить в открытом космосе, и может выдерживать дозы радиации в 15000 Гр (Грей — стандартная единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения). Что касается людей, то для них доза в 5 Гр является смертельной.
Deinococcus radiodurans
Кроме того, рост некоторых микроорганизмов может зависеть от мышьяка, ртути и других тяжёлых металлов, а некоторые микроорганизмы очень любят цианид.
На Камчатке, у горячих источников, целые колонии микроорганизмов успешно усваивают серу и окись углерода.
«Очень трудно найти химическое вещество, способное убить вообще всю жизнь»
Франк Робб, микробиолог из Университета штата Мэриленд
Однако единичные исключения из этого правила есть.
В Антарктиде есть озеро Дон-Жуан, это самый солёный водоём на планете. Содержание соли в воде достигает 40% (Для сравнения: в Мёртвом море — около 33%).
Озеро «Дон-Жуан»
Исследователи смогли обнаружить признаки жизни микробов в этом озере, но они до сих пор пытаются понять, были ли это микробы, выросшие и размножившиеся в озере, или они были занесены туда из других мест. Так что Дон-Жуан считается «Примером места на планете, где вы можете ожидать наличие жизни, но не можете проверить, активна ли она», — сказал Корин Бейкерманс из Университета штата Пенсильвания.
К настоящему времени, только экстремальная жара плюс определённая, искусственно созданная в лаборатории среда, могут обеспечить условия для полной стерильности, условия, в которых не останется никаких признаков жизни.
Регулярно обнаруживаются новые микроорганизмы, что раздвигают границы жизни, такой, какой мы её понимаем. Как далеко будут раздвинуты эти границы понимания — неизвестно.
«Несуществующее доказать гораздо труднее, чем-то, что действительно существует».
Хелена Сантос, микрофизиолог из Нового университета Лиссабона
Даже если в природе и есть одинокие островки бесплодия, не следует забывать, что окружающая среда постоянно меняется. Если микробы-экстремофилы и учат нас чему-нибудь, так это тому, что организмы — всегда могут адаптироваться.
«Дайте им достаточно времени, и они найдут свой путь»
Джоселайн Дируггиеро, микробиолог из Университета Джона Хопкинса
