Обитатели земных глубин. О самых странных существах на планете - Карен Ллойд

Ознакомительная версия. Доступно 12 из 58 стр. в поисках подходящего места, я не могла отделаться от семи любопытных лам. Они следовали за мной, пока я наконец не сообщила им: “Ладно, устроюсь здесь”. Я сделала свои дела, а они стояли полукругом, пережевывая свою жвачку, и тупо на меня глазели. В другой такой поездке единственным вертикальным элементом, увиденным нами за весь день, была большая черная труба, по которой вода поступает в отдаленные деревни. Я решила, что это отличное место: выскочила из грузовика, присела на корточки за трубой и прислонилась низом спины к ее теплой поверхности. Но когда я влезла обратно в машину, торжествующе протирая руки дезинфицирующим средством, я почувствовала неладное. Нижнюю часть спины ужасно жгло. Труба была сделана из стекловолокна, и крохотные иглы врезались в мою кожу при каждом толчке грузовика. Таковы были последствия моего гениального решения.

Впрочем, подобные гениальные решения – неотъемлемая часть экспедиционной работы, особенно в стране с уровнем инфляции выше 45 %. Из-за финансовой нестабильности в Аргентине мы должны были менять деньги на месте. После трех дней пребывания в той маленькой высокогорной гостинице в Сан-Антонио-де-лос-Кобрес пришло время переезжать к следующему месту для отбора образцов. Оплачивая счет, мы покрыли стойку регистрации толстыми пачками купюр, поблагодарили хозяев за приятно проведенное время и вышли на улицу, пока они убирали деньги. Однако, оказавшись снаружи, мы поняли, что оставили в гостинице последние наличные. За снятие наличных с американских счетов с нас брали 25 % комиссионных, и поэтому геолог из Национального университета Сальты Агостина Кьоди, руководившая нашей поездкой, предложила снять деньги со своего личного банковского счета, чтобы покрыть расходы всей группы. Мы остались на улице, рассказывая глупые анекдоты и поднимая ногами пыль, а она пошла в банк. Однако вскоре вернулась в полном изумлении и сообщила: “В банке нет наличных”. Мы оказались в неприятной ситуации. Мы были в далекой деревне и не имели возможности платить за еду, воду и постель. И знаете, что мы сделали? Мы вернулись в гостиницу и попросили свои деньги назад. Невероятно, но нам их отдали! Агостина уже была здесь во время предыдущих экспедиций, и хозяева поверили, что она заплатит позднее, как она и сделала.

В итоге мы взяли образцы из двенадцати горячих источников, рассеянных по всему аргентинскому плато Ла-Пуна. Каждый образец мы немедленно замораживали в контейнере с жидким азотом (металлическом резервуаре размером с газонокосилку, стенки которого выдерживают охлаждение до температуры жидкого азота), который мы возили с собой на грузовике[15]. Насколько нам было известно, до нас никто не изучал подземных микробов этого региона и уж тем более не анализировал их связь с геологией местности. Но вот собралась такая группа: несколько геологов, привыкших думать, что биология – это просто зеленая грязь на камнях, и несколько биологов, знающих, что для жизни нужен свет. И мы объединились, чтобы взять пробы из такого мира, где и то и другое было неправдой. Но если бы вы просто прочли статью, написанную по результатам нашей работы, вы бы никогда не узнали, как в действительности происходил отбор образцов. Чтобы заниматься наукой, требуется недюжинная страсть к приключениям.

Научная работа ускоряется, когда мы привозим добытые с таким трудом образцы к себе в лабораторию. Будь это обычные микробы, мы бы, наверное, подолгу разглядывали под микроскопом их малюсенькие выросты и оболочки. Я, например, считаю, что большинство микробов обворожительны. Но не эти. Эти микробы плотные, крохотные, голодные и находятся в состоянии стресса. К их изучению приходится подходить творчески.

Изучать обитателей земных недр было бы намного проще, если бы можно было распределить по чашке Петри немного свежего образца из горячего источника или глубоководного ила и наблюдать, как микробы станут прорастать аки грибы. Мы бы отобрали их стерильной зубочисткой и провели эксперименты, чтобы понять их особенности. Исследователи многократно пытались это сделать, и каждый раз им удавалось вырастить некоторое количество микробов, но, даже если жидкости или ил выдерживали под большим давлением, чтобы воспроизвести естественные условия обитания этих организмов, редко удавалось вырастить именно таких микробов, каких находили в природе.

Почему мы вообще решили, что они есть в наших образцах, если не получается их вырастить? Дело в том, что мы знаем об их существовании благодаря методам, разработанным в результате революции в исследованиях ДНК. Эта революция полностью изменила наши научные представления. В данной главе я расскажу, что революции в мире ДНК (их было две) означали лично для меня и как они позволили обнаружить шокирующие пробелы в наших знаниях о жизни на Земле.

ДНК – это сокращенное название дезоксирибонуклеиновой кислоты, главной информационной молекулы во всех живых клетках. Фактически любая функция клетки закодирована в ее ДНК, которая представляет собой последовательность всего четырех оснований (их сокращенно называют A, G, T и C), сцепленных друг с другом, как бусины на ниточке или слова на странице текста. Эти “слова” (гены) играют важную роль в клетке, поскольку направляют создание других молекул, в частности РНК и белков, в том числе ферментов. А эти биомолекулы работают в каждой живой клетке.

Метод секвенирования ДНК позволяет определить порядок расположения тысяч оснований. Для этого молекулы ДНК помещают в аппарат, который считывает последовательность оснований и превращает эти данные в компьютерный файл. В середине 2000-х годов, когда я была студенткой старших курсов, биология находилась в середине первой революции, связанной с развитием методов секвенирования ДНК. До того времени единственный способ определить последовательность ДНК заключался в медленном ручном анализе каждого основания трудоемкими методами с применением радиоактивных и токсичных веществ. Если бы нам не удалось усовершенствовать этот медленный и опасный метод, мы бы никогда не открыли богатейшее разнообразие жизни, о котором знаем теперь.

Первая революция в исследованиях ДНК произошла благодаря появлению двух важнейших методов: капиллярного электрофореза для секвенирования по Сэнгеру и полимеразной цепной реакции (ПЦР). Секвенирование по Сэнгеру – великолепный метод для чтения длинных последовательностей ДНК хорошего качества. Однако нужно сделать одно важное замечание: он работает только в том случае, если у вас есть огромное количество точных копий конкретной последовательности ДНК, и только ее одной. Долгие годы это было очень серьезным ограничением, поскольку реальная ситуация запутаннее и сложнее. В любом фрагменте почвы размером с ластик содержатся миллиарды микробов. У каждого микроба есть как минимум один геном. В каждом геноме – по меньшей мере несколько тысяч генов. А каждый ген построен из сотен или

Ознакомительная версия. Доступно 12 из 58 стр.