Исследование проводили молодые специалисты лаборатории AquaBioSafe Института экологической и сельскохозяйственной биологии (X-BIO) ТюмГУ. Образец был отобран на второй надпойменной террасе реки Хейгияха. Результаты этой работы опубликованы в журнале European Journal of Protistology.
Как пояснили в пресс-службе Минобрнауки РФ, новый вид получил название Acanthocystis yamallongha. В переводе с ненецкого и хантыйского языков это означает «дух края земли» (Ya′mal — «край земли», longh — «дух»). Для изучения находки ученые применили комплексный подход, объединивший методы микроскопии, молекулярной биологии и филогении. Анализ показал, что данный организм представляет собой обособленную эволюционную линию, родственную современным видам центрохелидных солнечников из почв. Подробности о находке исследователь рассказал порталу Наука Mail.
Ранее мне не доводилось работать с пробами такого возраста, поэтому я ожидал, что разнообразие микроорганизмов окажется невысоким. Тем более неожиданным было обнаружение активных протистов, среди которых оказался новый вид центрохелидного солнечника. После повторных экспериментов удалось подтвердить, что организм действительно происходит из исследуемой пробы. Нам удалось не только сохранить этот вид, но и подробно его изучить, что позволило расширить представления об обитателях вечной мерзлоты.
Центрохелидные солнечники — это хищные протисты, одноклеточные с оформленным ядром. Для охоты и передвижения они используют тонкие радиальные выросты мембраны, питаясь бактериями и другими одноклеточными. Вечная мерзлота считается резервуаром древней микробной жизни, но данные о жизнеспособных солнечниках в древних отложениях до сих пор были ограничены.
Как микробу удалось выжить десятки тысяч лет
Как объясняет Герман Созонов проекту Наука Mail, протисты умеют впадать в состояние криптобиоза, образуя цисты — клетка покрывается защитной оболочкой, метаболизм почти останавливается. У Acanthocystis yamallongha ученые зафиксировали сферические цисты размером около восемь микрометров:
Особенностью центрохелид здесь является формирование цистной оболочки из диоксида кремния, что, по-видимому, обеспечивает дополнительную защиту. Так похожая выживаемость недавно была показана и у диатомовых водорослей, оживленных из донных отложений возрастом порядка 7000 лет, имеющих панцирь из того же кремнезёма. К этому можно добавить, что и сама вечная мерзлота работает как природный биобанк.
Живое окно в экосистемы прошлого
Ученый подчеркивает, что этот организм можно назвать настоящим живым ископаемым. Но с некоторой оговоркой. Так, с одной стороны, Acanthocystis yamallongha — реальная часть микробных сообществ эпохи плейстоцена. Морфологически он похож на современных родственников, но отличается уникальным строением покровных чешуек. С другой — его поведение удивило ученых.
Тот лабораторный протокол, который мы используем для кормления современных солнечников, ему не подошел. На стандартной пище древний вид просто не размножался. Мы смогли подобрать нужные условия и теперь поддерживаем живую культуру. Это дает нам возможность изучать его геном, особенности метаболизма и симбионтов прямо в лаборатории.
Представляет ли древний микроб угрозу для человека
Вопрос о потенциальной биологической опасности «пробуждающейся» мерзлотной биоты активно обсуждается в науке. Однако в случае с солнечником ученый заверяет — повода для беспокойства нет.
Но экологический аспект, по мнению ученого, заслуживает пристального контроля. Будучи хищниками, они способны оказать новое давление на современную почвенную микробиоту. Однако реальные масштабы таких перестроек еще предстоит изучить.
Как «возвращение» древних хищников может изменить современную природу
Процесс их высвобождения напрямую связан с глобальным потеплением. Вечная мерзлота занимает около четверти площади суши Северного полушария. Уже сейчас из плейстоценовых отложений выделены жизнеспособные бактерии, археи, грибы, амебы, инфузории и даже хоанофлагелляты.
Появление в экосистеме нового хищника может локально перестраивать структуру микробного сообщества, изменять соотношение групп бактерий и других протистов, влиять на циклы азота и углерода, перераспределять биомассу между трофическими уровнями. Реальный масштаб такого эффекта пока неизвестен. На сегодня речь идет о возможности, а не о доказанном эффекте.
Ученый подчеркивает, что на фоне таяния мерзлоты возвращение в активные биоценозы генетически отдаленных линий хищников способно повлиять на структуру современных микробных сообществ. Исследование выполнено под руководством академика РАН Андрея Лисицы.
Ранее мы рассказывали о новом инструменте против распространения эпидемий.
