Новина, яка викликає занепокоєння: Арктичні мікроби, які спали тисячоліттями, показали несподівано повільну активацію

У центральній частині Аляски, на дослідницькому об'єкті Інженерного корпусу армії США, розташований унікальний тунель, що спускається глибоко під землю. Його стіни пронизані кістками мамонтів, які виступають назовні, нагадуючи про давню історію регіону. Але команда дослідників прибула сюди не заради викопних решток. Їхня мета була значно дрібнішою — і значно смердючішою. Геолог Трістан Каро описав перше враження від тунелю як запах затхлого підвалу, який надто довго залишався закритим. Для мікробіолога це — обнадійливий знак, адже неприємні запахи часто свідчать про активність мікроорганізмів, зазначають Патріоти України.

Після того як дослідники звикли до різкого запаху, вони зосередилися на збиранні зразків вічної мерзлоти, кожен з яких містив тисячі мікроскопічних організмів. Ці мікроби провели до 40 тисяч років у замороженому стані, але настав час пробудження. Їхнє вивчення могло допомогти науковцям краще зрозуміти — і, можливо, підготуватися до — змін, які здаються неминучими на тлі глобального потепління. Як пояснив геолог Себастіан Копф з Університету Колорадо в Боулдері, одним із найбільших невідомих чинників у кліматичних процесах є те, як танення вічної мерзлоти, що містить величезні запаси вуглецю, вплине на екологію регіонів і темпи змін клімату.

Мікроорганізми живляться органічними речовинами, а в процесі виділяють метан і вуглекислий газ — два найпотужніші парникові гази, які людство намагається скоротити. Основна загроза полягає в тому, що танення мерзлоти може вивільнити ще більше мікробів, що створить замкнене коло викидів. За словами Каро, ці зразки аж ніяк не мертві — вони здатні підтримувати активне життя, розкладати органіку і перетворювати її на вуглекислий газ.

Щоб змоделювати можливі сценарії потепління в Арктиці, дослідники додали воду до зразків. Мікроби не лише розкладають органічні речовини, а й використовують воду для створення жирових мембран, які оточують клітини. Зразки інкубували при температурі від 4 до 12 градусів Цельсія — це вище точки замерзання і надзвичайно тепло для арктичних умов. Як зазначив Каро, метою було змоделювати літо в Алясці за умов майбутнього клімату, коли тепло проникатиме глибше у мерзлоту.

Результати дослідження, опубліковані в журналі JGR Biogeosciences, виявили несподівану динаміку. Зазвичай бактерії оновлюють клітини колонії за кілька годин, але у випадку з мерзлотними зразками цей процес був надзвичайно повільним — іноді лише одна клітина на 100 тисяч за день. Проте приблизно через пів року популяції різко зросли. Деякі колонії стали настільки великими, що утворили біоплівку — густу речовину, яку можна побачити неозброєним оком.

Температура, як виявилося, мала менший вплив на ріст клітин, ніж очікували дослідники. Раптове підвищення температури не пришвидшувало розмноження мікробів. Це відкриття має важливе значення для Арктики, де літо стає не лише теплішим, а й тривалішим. Як пояснив Каро, навіть один спекотний день не має такого значення, як поступове подовження теплого сезону, коли підвищені температури поширюються на весну та осінь.

Причини такої поведінки давніх мікробів після пробудження залишаються незрозумілими. Також невідомо, чи спостерігається подібна повільна активація в інших колоніях по всьому світу. Каро наголосив, що вічної мерзлоти дуже багато — в Алясці, Сибіру та інших північних регіонах, а дослідження охопило лише крихітну її частину.

Існує ще одна важлива проблема. Хоча автори дослідження сумніваються, що їхні зразки можуть становити загрозу для людей, вони все ж дотримувалися обережності, зберігаючи мікроби в контрольованому середовищі. Інші види бактерій, які прокидаються після тривалого сну в мерзлоті, можуть виявитися менш доброзичливими.