А ось той самий вчений з Росії, який вколов собі бактерії вічної молодості! »- деякі розповіді про роботу Анатолія Брушкова викликають щире здивування у нього самого. Неквапливі рухи, неголосна мова - на одержимого героя науки він ніяк не схожий. Очолюючи кафедру геокриологии в МГУ, вчений все життя присвятив вивченню приполярних областей і вічної мерзлоти. У холодному кліматі і почалася ця гаряча історія.
Вічна мерзлота - це наше все. Вона покриває близько двох третин території Росії, і тільки у нас тут розгорнуто широке господарство. Необхідність будувати в мерзлоті будинку, видобувати копалини, прокладати дороги і трубопроводи зробило вітчизняну школу мерзлотоведения (геокриологии) провідною в світі. Саме у нас навчилися ставити споруди на палі, зберігаючи мерзлоту недоторканою, придумали методи розрахунку температурних режимів будівельних об'єктів. Московський університет досі залишається одним з небагатьох місць, де можна стати фахівцем в області геології криолитозони.
холодно
«Вся наша сибірська тайга існує тільки тому, що знаходиться в зоні вічної мерзлоти, - розповів нам Анатолій Вікторович. - Самі по собі ці території дуже посушливі. Випаровування часто переважає над опадами, створюючи водний баланс, більше характерний для пустель. Якби мерзлота не утримує вологу, то ці величезні області, ймовірно, опустинілісь б за кілька десятиліть ». Але мерзлота зберігає не тільки воду: холод уповільнює всі природні процеси, і в ній, як в морозильнику, зберігаються артефакти далекого минулого. Насіння рослин і напіврозкладені туші мамонтів, спори грибів і просто бульбашки повітря - вони можуть залишатися майже без змін і десятки тисяч, і мільйони років - поки не Отта. «У російській мові слово« вічний »означає в тому числі і те, що триває століттями, століттями, - пояснює Анатолій Брушко. - Мерзлота «живе» довго, але не вічно. За часів останнього льодовикового періоду вона доходила до півдня Європи, до Азовського моря. У найближчому майбутньому простір вічної мерзлоти буде скорочуватися. Власне, воно вже скорочується ». За останні чверть століття середня температура Арктики збільшилася на 2-3 ° C. Це змушує вчених з куди більшою увагою поставитися до всього, що зберігається в «арктичному холодильнику».
Кордон мерзлоти зміщується на північ, вивільняючи все, що було замкнено в товщі льодяної породи. Прокидаються гриби і бактерії, розкладаючи накопичилася за сотні років органіку і додатково насичуючи атмосферу парниковими газами. За деякими підрахунками, в допромисловому еру вічна мерзлота Сибіру виділяла в рік всього 0,5 млн т метану, а до 2013 року ця цифра підскочила до 17 млн. «Дати точну оцінку по виділенню метану дуже складно, - розповідає Брушко. - Саме такими вимірами я займався, працюючи на запрошення в Університеті Хоккайдо, а паралельно шукав свої бактерії ».
Найтепліше
«Ми ділимо науку на біологію, геологію, математику і т. Д. Але в природі і в науці все переплетено: багато геологічні завдання тісно пов'язані з біологією», - продовжує Анатолій Брушко. Верхні шари мерзлоти населяють холодолюбиві бактерії-псіхрофіли, які при температурі трохи нижче нуля відчувають себе цілком комфортно, живуть і діляться. Інші мешканці мерзлоти можуть лише зберігатися в ній, не розмножуючись і чекаючи кращих часів. Деякі з таких мікробів вселяють вченим обгрунтоване побоювання - так, недавні спалахи сибірської виразки на російській Півночі пов'язують з «оттаиванием» древніх вогнищ патогенної палички. Але бактерії, на які натрапив Анатолій Брушко, можуть виявитися куди цікавіше.
Справа в тому, що на великій глибині мерзлота практично стерильна. Порода ця замерзла багато тисяч років тому, і крізь забиті льодом мікропори нездатна просочитися навіть вода, не кажучи вже про бактеріях. Їх клітини набагато більше, ніж прошарку некрижаної вологи. «З точки зору геології, на таку глибину« пробратися »бактеріям неможливо», - запевняє Брушко. Проте вони там були: в зразках мерзлоти Мамонтової гори в Якутії, піднятих з глибини 60 м і датованих віком близько 3,5 млн років, вчені знайшли мікроби. Бактерії були живими і, мабуть, непогано себе почували. Секвенування генома показало, що це близький родич звичайних грунтових бактерій Bacillus cereus.
Bacillus cereus
Але навіть мікроби-псіхрофіли, будучи ізольованими від зовнішнього середовища, нездатні розмножуватися при постійній мінусовій температурі, під час відсутності світла, припливу тепла і поживних речовин. І якщо вони не могли потрапити в мерзлоту з поверхні і не можуть бути членами місцевої громади, що живе окремо від решти світу, - то звідки вони взялися тут? .. «Ми повторили роботу кілька разів, брали проби не тільки з Мамонтової гори. Дотримувалися всі вимоги до стерильності », - підкреслює Брушко. За його словами, варіант залишається один: це давні бактерії, бацили віком в кілька мільйонів років, які якимось чином вижили на глибині і в вічному холоді.
гаряче
Біологу повірити в це непросто. Клітка схильна до постійного тиску пошкоджень ДНК і білків, впливу замерзлої води і вільних радикалів. З поступовим накопиченням пошкоджень часто пов'язують старіння клітини і її загибель через максимум кілька десятиліть. Якщо Bacillus F дійсно настільки древня, вона повинна використовувати якісь неймовірно потужні механізми «збереження молодості». Разом з колегами з Інституту імунології АМН Брушко поставив експерименти на мишах, яким згодовували або ін'єктували внутрибрюшинно препарати Bacillus F. Тварини жили майже на третину довше контрольної групи, так що вчений без зайвих сумнівів спробував бактерії і сам. «Жителі Крайньої Півночі постійно ставлять подібні експерименти, - пояснює Брушко. - У тайзі в воді напевно трапляються бактерії, які прийшли з руйнуються мерзлих товщ. Тому я був упевнений, що це безпечно ». Вчений вважає, що він навряд чи чимось ризикував, і не бачить приводів для того ажіотажу, який піднявся навколо цієї історії.
«Я не надаю великого значення цьому« досвіду », як і проведеним експериментам з мишами і рослинами, - каже Анатолій Брушко. - Куди важливіше зрозуміти механізми, що дозволяють нашій бацилу зберігати «молодість» весь цей запаморочливий термін. Якщо вона і справді живе мільйони років, то коли-небудь вона може подарувати нам якщо не вічну молодість, то хоча б кілька додаткових десятиліть ». Схоже, Анатолій Брушко неспроста присвятив все життя вивченню Арктики: його цікавить не стільки вічна мерзлота, скільки ... сама вічність.
Стаття «В очікуванні вічності» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №2, Березень 2017 ).
І якщо вони не могли потрапити в мерзлоту з поверхні і не можуть бути членами місцевої громади, що живе окремо від решти світу, - то звідки вони взялися тут?
