Вялое бессмертие

На исходе зимы Кардиффский университет (Великобритания) стал источником сразу двух научных сенсаций.

На исходе зимы Кардиффский университет (Великобритания) стал источником сразу двух научных сенсаций. Координируемые из Кардиффа астрофизики обнаружили целую галактику темной материи (см. «КТ» #581), а профессор университета палеобиолог Джон Паркес (John Parkes) сообщил об открытии почти бессмертных организмов в донных отложениях океана.

Как известно, значительная часть продуктов выветривания горных пород вместе с остатками организмов перемещается по поверхности Земли до тех пор, пока не попадает на дно водоемов. По человеческим представлениям осадочные породы образуются бесконечно медленно; однако по меркам планеты это весьма интенсивный процесс. Со временем породы из донных отложений вновь оказываются на поверхности (иногда в метаморфизованном виде), разрушаются силами выветривания, а содержащиеся в них элементы снова вовлекаются в биологический круговорот.
А может ли жизнь использовать вещества, содержащиеся в осадочных породах до их подъема на поверхность и разрушения? Еще недавно считалось, что практически нет. Живые системы требуют, чтобы через них тек поток вещества и энергии (к этим двум «столпам» можно добавить и третий — информацию). А все процессы в осадках идут чрезвычайно медленно: время в них как бы консервируется. До сих пор ученые полагали, что нижняя граница распространения жизни проходит в нескольких метрах под поверхностью дна.

Группа же Паркеса установила, что находящиеся в осадках вещества перерабатываются бактериями, захороненными вместе со средой своего обитания. Скорость метаболизма у них крайне низкая, а биомасса, наоборот, велика. По оценкам Паркеса, в донных отложениях живет большая часть (60–70%) населяющих нашу планету бактерий! Жизнеспособные микроорганизмы обнаружены на глубине более восьмисот метров под поверхностью дна. Как ни медленны протекающие там химические процессы, они могут давать энергию для окислительно-восстановительных реакций и, значит, для жизни. Важным источником энергии для «глубинных бактерий» является водород, выделяющийся из разрушающейся органики.

Но самое фантастичное не это. Осадки, находящиеся на значительной глубине, откладывались очень давно. Бактерии замурованы в них и должны иметь тот же возраст, что и среда их обитания. Возраст слоев, о которых идет речь, измеряется миллионами лет! Об обнаружении клеток в таких осадках объявлено уже четыре года назад, но до сего дня не удавалось представить убедительных данных, что эти бактерии живы. Сегодня же Паркес сообщает, что бактериальные клетки, извлеченные с глубины более четырехсот метров под поверхностью дна, живехоньки. Их возраст — 16 млн. лет.

Эти клетки (не клеточные популяции, а именно клетки) жили уже в миоцене, в эпоху становления наших общих с человекообразными обезьянами предков. Впрочем, существование вмурованных в осадки бессмертных бактерий вряд ли приносит им много радости: скорость их жизненных процессов снижена до предела.

А возможно ли бессмертие в принципе, пусть даже при очень низких темпах обмена веществ? При любой температуре, отличной от абсолютного нуля, ионизирующее излучение и тепловое движение приводят к изменениям жизненно важных для клетки макромолекул. Когда клетка находится в активном состоянии, она непрерывно исправляет эти повреждения. Принято считать, что в течение миллионов лет сохранить важную информацию может лишь отбор — сохранение в поколениях или отбраковка носителей ее различных версий.

В случае «поддонной» жизни активность исправления поломок не может быть высокой, и отбор практически невозможен. Даже отбор на закрепление полезных изменений (позволяющих бактериям выживать в донных захоронениях) должен быть затруднен. У прожившего миллионы лет микроорганизма почти нет шансов оставить потомков: для этого толща осадков должна быть разрушена, а бактерии — выпущены из заточения.
Английские первооткрыватели нового мира утверждают, что жизнь на Земле должна была возникнуть именно в таких условиях, в толще осадков. Первые известные нам организмы, населявшие толщу воды, имеют возраст 3,8 млрд. лет (Самые древние известные нам осадочные породы (из формации Исуа в Гренландии) имеют возраст 3,8 млрд. лет (по радиохронологической датировке). В них найдены следы клеток — углеродные комочки с измененным соотношением изотопов 12С и 13С, характерным для фотосинтезирующих организмов. В осадках фотосинтез был бы невозможен — следовательно, организмы существовали в толще воды) (самой Земле, как предполагается, где-то 4,5 млрд. лет). Получается, что в осадках жизнь появилась еще раньше? Но как она могла эволюционировать в условиях затрудненного размножения?

Находки Паркеса слишком невероятны, чтобы в них сразу поверить. Здоровый скепсис никогда не бывает лишним при рассмотрении сенсаций. В то же время не хочется настаивать, что такого не может быть, потому что не может быть никогда. Не верится, но подождем новых данных…