В Мёртвом море существует инопланетная жизнь? Учёных поразили организмы, процветающие в крутом рассоле

Жизнь способна выживать в условиях, где металл разрушается за считанные дни, а белки сворачиваются от химического стресса. Одноклеточная архея Haloarcula marismortui выбрала своим домом Мертвое море — водоем с экстремальной концентрацией соли и переменчивым температурным режимом от +10 до +50 °C. Исследователи из Японии и России выяснили, какой инженерный механизм позволяет этому микроорганизму сохранять подвижность там, где другие клетки попросту гибнут.

Фото: Pravda.Ru by Marina Lebedeva is licensed under Free for commercial use

Курорт Мертвого моря

Белковое совершенство: как архея движется в рассоле

Обычная вода — это легкая среда для перемещения. Вода в Мертвом море по вязкости ближе к густому сиропу. Чтобы преодолеть сопротивление, H. marismortui использует археллум — вращающийся "хвост" с молекулярным мотором, встроенным в клеточную мембрану. Криоэлектронная микроскопия высветила главную особенность этого двигателя: уникальную защитную оболочку нити.

"Эти археи обладают уникальной структурой внешней оболочки в своих нитях, ранее не встречавшуюся ни у одной другой археи. Мы считаем, что это сделано для придания жесткости и прочности нити, чтобы помочь им лучше плавать в вязких условиях", — объяснил первый автор исследования доктор Владимир Мещеряков.

Организм не полагается на один инструмент. Архея синтезирует два разных типа нитей: ArlB и ArlA2. Первый вариант — это "тяжелая артиллерия" для кристально соленых и холодных зон. Второй — универсальный механизм для изменения условий среды.

"Фундаментальные механизмы адаптации, такие как создание специализированных оболочек для белковых структур, доказывают, что молекулярная инженерия микроорганизмов работает эффективнее любых антропогенных аналогов", — подчеркнул специалист по биофизике Алексей Корнилов.

Природа как инженер

Бактерии и археи разошлись на древе жизни 4 миллиарда лет назад. Однако обе группы пришли к идентичному решению — созданию защитных чехлов для жгутиков движителей. Это классический пример конвергентной эволюции. Когда задача выжить в экстремальной среде ставит жесткие рамки, вариантов у эволюции остается немного.

Как отметил соавтор работы профессор Маттиас Вольф, эти данные меняют поиск жизни на иных планетах. Подобно тому, как ученые просчитывают пределы стабильности материи в космосе, биологи оценивают границы допустимого для биологических систем.

"Наблюдаемая конвергенция говорит о том, что биологические системы склонны к поиску наиболее энергетически выгодных конструкторских решений для движения", — констатировал в беседе с Pravda.Ru микробиолог Николай Зуев.

Ответы на популярные вопросы о жизни в экстремальных условиях

Почему соль разрушает обычные клетки?

Осмотическое давление вытягивает воду из клеток, а высокая концентрация ионов денатурирует белки. Они теряют форму и перестают выполнять свои функции.

Чем археи отличаются от бактерий?

Это разные домены жизни. Археи обладают уникальным составом мембран и особенностями работы генома, позволяющими им выносить нагрузки, губительные для бактерий.

Что дает оболочка нити археи?

Она работает как жесткий армирующий каркас. Без него тонкий белковый жгутик просто согнулся или разрушился бы в крайне вязкой, перенасыщенной солью среде.

Может ли похожая жизнь существовать на других планетах?

Да. Экстремофилы — главные кандидаты на роль внеземных организмов. Условия на спутниках планет-гигантов часто напоминают агрессивные среды Земли.

Читайте также

• Металлы больше не справляются: дерзкая находка Китая навсегда изменила правила охлаждения чипов
• Марсианский пейзаж скрывал ужасающую правду: древние геологические слои перечеркнули теорию о жизни
• Увидеть её почти невозможно: близится редчайшее по точности событие — неуловимая планета покажется на миг
• Горячее солнце и холод пустоты: как техника справляется с космическими контрастами