Зелёный краситель, выделяющий ДНК микробов в образце
Глубоко под землёй, в полной изоляции обитают различные сообщества микробов. Особенность этих организмов заключается в том, что они были отрезаны от мира на протяжении миллиардов лет. Новая находка живых микробов в породе возрастом 2 миллиарда лет с огромным запасом побила предыдущий рекорд в 100 миллионов лет.
«Так что это очень захватывающее открытие», — говорит геомикробиолог Йохей Судзуки из Токийского университета. И это очень важно: микробы в изолированных подземных карманах, подобных этим, как правило, эволюционируют медленнее, поскольку они оторваны от многих факторов, которые стимулируют эволюцию в более населённых местах обитания.
Это означает, что сообщество микробов может рассказать нам то, чего мы, возможно, не знали об эволюции микробов на Земле. Но это также говорит о том, что на Марсе могут существовать подземные сообщества микробов, которые выжили уже после того, как вода на поверхности высохла.
«Мы не знали, пригодны ли для жизни породы двухмиллиардного возраста, — объясняет Судзуки. — Изучая ДНК и геномы таких микробов, мы, возможно, сможем понять эволюцию очень ранней жизни на Земле». Образец керна, в котором были обнаружены микробы.
Образец породы добыли с глубины 15 метров из образования, известного как Бушвельдский комплекс на северо-востоке Южной Африки. Это огромное образование, представляющее собой месторождение площадью 66 000 квадратных километров, которое образовалось около 2 миллиардов лет назад из расплавленной магмы, остывающей под поверхностью.
Судзуки и его коллеги решили, что формирование и эволюция породы с течением времени, скорее всего, будут благоприятствовать длительному обитанию микробов. Они привлекли Международную программу континентального научного бурения, чтобы извлечь образец керна длиной 30 сантиметров из магматического комплекса Бушвельд, и приступили к поиску признаков микробной жизни.
Прежде всего, необходимо было убедиться, что обнаруженные микробы являются коренными жителями этого места обитания, а не результатом загрязнения в процессе добычи. Для этого они использовали разработанную несколько лет назад методику, которая предусматривает стерилизацию внешней поверхности образца перед тем, как разрезать его на кусочки, чтобы изучить содержимое.
Затем они использовали цианиновый краситель для окрашивания срезов. Этот краситель связывается с ДНК, поэтому если она есть в образце, то при инфракрасной спектроскопии должна засветиться, как новогодняя ёлка. Именно это и произошло.
Образец также был пропитан глиной, которая забила жилы в карманы в породе рядом с колониями микроорганизмов. Эта глиняная упаковка оказалась многофункциональной: она обеспечила микробам ресурс для жизни, органические и неорганические материалы, которые они могли метаболизировать, и эффективно запечатала породу, предотвратив как побег микробов, так и проникновение внутрь всего остального, включая буровой раствор. Микробные клетки, выделенные зелёным красителем в образце горной породы.
Микробное сообщество в породе необходимо будет проанализировать более подробно, включая анализ ДНК, чтобы определить, как оно изменилось или не изменилось за 2 миллиарда лет, в течение которых оно было изолировано от остальной жизни на Земле.
Команда будет извлекать новые образцы из Бушвельдского магматического комплекса, чтобы охарактеризовать микробы, которые могут быть найдены в нём, и вписать их в эволюционную историю Земли.
И, конечно же, это имеет отношение к тому, что мы можем найти за пределами Земли. «Меня очень интересует существование подповерхностных микробов не только на Земле, но и возможность их обнаружения на других планетах», — говорит Судзуки.
Источник новости: habr.com
