Некоторые виды бактерий известны своей способностью выживать в экстремальных условиях, от высоких температур до химических атак и обезвоживания. Но как долго они действительно жизнеспособны? В 2014 году группа ученых высушила коллекцию бактерий, запечатала эти образцы в маленькие стеклянные флаконы, и через 500 лет какой-нибудь исследователь будет иметь честь завершить долгоживущее исследование.
Пятивековой эксперимент был задуман исследователями из Эдинбургского университета в Шотландии, которые объединились с немецкими и американскими учеными в надежде улучшить понимание человечеством продолжительности жизни бактерий. Главный улов? Ни один из них (или их правнуки) не увидят результатов.
В интервью по электронной почте Чарльз Кокелл, один из ученых, участвовавших в эксперименте, сказал, что мотивация эксперимента была простой. «Большинство научных экспериментов работают на основе гранта или продолжительности жизни человека, но природа работает в течение длительных периодов времени. Мы хотели создать эксперимент, который больше соответствовал бы продолжительности времени, интересующего изучение микробов».
Для эксперимента члены команды наполнили 800 флаконов одним из двух типов бактерий: Chroococcidiopsis или Bacillus subtilis. Первая - настоящая выживающая, очень примитивная бактерия, часто встречающаяся в крайне негостеприимной среде, от горячих источников до пустынь. Последняя является наиболее изученной бактерией во всей науке, которая может вернуться в спящее состояние (в форме спор) при воздействии окружающей среды. Стеклянные флаконы, заполненные учеными, были полностью изолированы от воздуха, а половина из них была покрыта свинцом, чтобы предотвратить воздействие радиации или других потенциальных помех, которые могут вызвать повреждение ДНК.
Раз в два года (в течение четверти века) ученые будут проверять бактерии, чтобы убедиться, что они еще жизнеспособны. Затем график проверок смещается на один раз в 25 лет, пока не закончится 500-летний тест.
Настоящие тесты просты, они просто требуют базового процесса регидратации и подсчета колоний бактерий. Но как лучше всего описать эксперимент людям через 400 лет? Инструкции были распечатаны на бумаге, а также сохранены на флэш-накопителе с явной просьбой к исследователям обновить формулировку и технологии, когда они будут проводить свои 25-летние проверки.
Первые анализы были проведены в 2016 году, а результаты опубликованы в декабре 2018 года в PLOS. Суть? После двух лет изоляции споры бактерий почти не показали снижения жизнеспособности. Некоторые из неудачно выживших спор были затем намеренно подвергнуты более жестким условиям, таким как высокий уровень соли или космический вакуум, и, конечно же, эти образцы показали повышенную потерю жизнеспособности.
Итак, каков наилучший сценарий такого долгосрочного проекта? «Идеального результата как такового не бывает, - говорит Кокелл. «Мы хотим узнать, как быстро умирают микробы и какая математическая функция описывает их смерть в масштабах столетия».
Некоторые бактерии настолько долговечны, что могут сохранять жизнеспособность в течение десятков миллионов лет, при условии сохранения их в той или иной форме. Например, в 1995 году ученые оживили бактерии, погруженные в сок деревьев возрастом 25 миллионов лет, а также из туш таких существ, как жуки, попавших в ловушку в янтаре 135 миллионов лет назад. В 2000 году ученые заявили, что бактерии в соляных отложениях Нью-Мексико все еще жизнеспособны - спустя 250 миллионов лет.
Интересно
Многие другие ученые рассматривали свою работу в долгосрочной перспективе. С 1841 года исследователи обсерватории Везувия собирают подробные данные об этом дремлющем монстре, который является единственным европейским вулканом, извергавшимся в прошлом столетии. В основе этой науки лежит тревожная надежда предсказать мощное извержение, подобное тому, которое уничтожило Помпеи в 79 году нашей эры.