Дикие гены. О скрытой жизни внутри нас

Решающим событием для признания открытия Вёзе стала экспедиция батискафа «Алвин». В 1982 году этот глубоководный аппарат совершил длительное погружение во тьму Тихого океана на глубину 2600 метров с целью изучения высокой «трубы», из которой постоянно била струя минерализованной горячей воды из земных недр («белый курильщик»). Находившиеся на борту ученые взяли пробы и доставили их на сушу. Ральф Уолф обнаружил в них археи, способные жить в кошмарных условиях – при температуре 90 °C. По сравнению с этим жизнь в кишках у коровы была куда комфортнее. Когда спустя десять лет наследственный материал найденных организмов подвергли тщательному изучению, выяснилось, что половина их генов не была известна ранее. Это стало доказательством того, что археи представляют собой нечто действительно отличное от бактерий и эукариотов. Критики Вёзе вынуждены были утихнуть. Но окончательного признания со стороны уязвленных собирателей гекконов пришлось ждать еще добрый десяток лет. Сегодня определение родства для всех видов организмов по наследственному материалу в рРНК стало уже привычной практикой, а на древе жизни за это время появилось несколько новых сучьев и веток.

Но что же особенного в археях, кроме способности заставлять коров испускать газы? Почему их открытие стало таким событием? Дело в том, что они представляют собой нечто совершенно чужеродное и у многих из них есть необычные гены, позволяющие выживать в местах, казалось бы, абсолютно непригодных для жизни: в морских глубинах, соляных озерах, антарктических льдах и на глубине сотни метров под поверхностью земли.

Особый интерес среди архей представляют микроорганизмы, вырабатывающие метан. Некоторые из них способны выжить в практически кипящей воде. Для питания им нужны только водород, СО₂ и некоторые соли. Правда, для этих аскетов осталось не так уж много мест обитания. Обычно их находят вблизи гидротермальных источников в морских глубинах. Однако раньше, когда молодая Земля была еще вулканически активна, подходящих для них мест было значительно больше. Вероятно, в ту эпоху наша планета была ядовитым адом, в котором археи чувствовали себя словно в раю. Именно поэтому мы предполагаем, что они являются реликтом давно прошедших дней и относятся к самым архаичным живым организмам. Этим и объясняется название, которое дал им Карл Вёзе.

Обычно археи водятся там, где царят экстремальные условия для жизни. Многие из них относятся к категории так называемых экстремофилов – «любителей острых ощущений». Но встречаются они и в более прозаических местах, которые находятся к нам значительно ближе, чем можно себе представить. В 2011 году американцы провели эксперимент под названием «Исследование биологического разнообразия микрофлоры пупка». Всем желающим предлагалось с помощью ватной палочки взять пробу микрофлоры из своего пупка и сдать на исследование в лабораторию. Проект оказался чрезвычайно успешным. Ученых буквально завалили образцами. В результате удалось составить довольно полную картину микроорганизмов, населяющих наш пупок. Наряду с различными бактериями там удалось обнаружить и несколько архей. Правда, и здесь они продемонстрировали свою приверженность экстремальным условиям жизни, потому что значительная их часть была обнаружена в пробах одного участника, который, по его собственному признанию, «несколько лет не мылся и не принимал душ». По крайней мере, этот пупок можно считать экстремальным местом обитания.