Исследования, проведенные Лабораторией наук об океане Бигелоу, показали, что группа микробов, которые питаются энергией от химических реакций, находилась в эволюционном застое в течение миллионов лет. Открытие может иметь значение для приложений биотехнологии и изменить представление о скорости эволюции микробов, сообщает пресс-служба Лаборатории Бигелоу. Результаты исследования опубликованы в журнале ISME издательской группы Nature.
Микроб Candidatus Desulforudis audaxviator был впервые обнаружен в 2008 году. Найденные в южноафриканском золотом руднике на глубине почти три километра от поверхности Земли, микробы получают необходимую им энергию в результате химических реакций, вызванных естественным радиоактивным распадом минералов. Они обитают в заполненных водой полостях внутри скал в полностью независимой экосистеме, куда не проникает солнечный свет или какех-либо другие организмы.
Представители Candidatus Desulforudis audaxviator, которые изучались в рамках этого исследования, были обнаружены в Сибири и в американском штате Калифорния, а также в нескольких шахтах в Южной Африке. Поскольку каждая среда была разной по своему химическому составу, учёные смогли выявить различия, которые возникли между популяциями за миллионы лет их эволюции.
Авторы работы изучили геномы 126 микробов, полученных с трех континентов. Удивительно, но все они оказались практически идентичными. Ученые не нашли доказательств того, что микробы могут перемещаться на большие расстояния, выживать на поверхности или долго жить в среде, обогащенной кислородом.
«Лучшее объяснение, которое у нас есть на данный момент, заключается в том, что эти микробы не сильно изменились с тех пор, как их физическое местонахождение разошлось во время распада суперконтинента Пангеи около 175 миллионов лет назад, – отмечают авторы работы. – Они кажутся живыми окаменелостями тех дней. Это звучит довольно безумно и противоречит современному пониманию эволюции микробов».
Такие медленные темпы эволюции не типичны для микробов. Было обнаружено, что многие хорошо изученные бактерии, такие как кишечная палочка, эволюционируют всего за несколько лет в ответ на изменения окружающей среды – например, воздействие антибиотиков.
Исследователи предполагают, что обнаруженная ими неподвижная эволюция у Candidatus Desulforudis audaxviator связана с мощной защитой микробов от мутации, которая по существу заблокировала их генетический код. Если гипотеза подтвердится, это будет редкая функция с потенциально ценными преимуществами.
[Фото: PHOTO BY DUANE MOSER, DESERT RESEARCH INSTITUTE]
