Наука и технологии России

Вход Регистрация

Вечная мерзлота – почва российской науки

Россия богата природными ресурсами: газ, нефть, пресная вода. Ресурс отечественной науки – вечная мерзлота. В зоне её распространения находится 60% территории страны, 1 миллиард гектаров. В толще грунта, который не оттаивал тысячелетиями, царит сухой холод, там идеальные условия для консервации погибших животных, семян, плодов, грибов и бактерий. Вечная мерзлота представляет собой потенциальный источник генетического материала древних видов, а также естественную лабораторию для изучения скорости микроэволюции и методов криоконсервации. Такие возможности для исследования мало у кого есть. Неудивительно, что зарубежные исследователи охотно сотрудничают с российскими, когда заходит речь об изучении мерзлотных находок.

Смолёвка_узколистная_Silene_stenophylla
Смолёвка узколистная Silene stenophylla, выращенная из кусочка древней растительной ткани

Сусличья_нора_в_толще_вечной_мерзлоты
Сусличья нора в толще вечной мерзлоты

В мерзлоте регулярно находятся хорошо сохранившиеся тела представителей мамонтовой фауны. Традиционный источник мамонтов – Якутия, но последняя нашумевшая находка сделана летом 2012 года на мысе Сопочная Карга на Таймыре в Красноярском крае. Это частично сохранившаяся туша взрослого мамонта, погибшего около 30 тысяч лет назад. Сопкаргинского мамонта ещё предстоит изучать, но одну гипотезу исследователи уже подтвердили. На древних рисунках мамонт обычно запечатлён с горбом. Учёные предполагали, что этот горб представлял собой жировые запасы, и, действительно, у Сопкаргинского мамонта в соответственном месте хорошо сохранилась жировая ткань, он, по-видимому, погиб летом и как раз нагуливал запасы.

Сотрудники лаборатории криоконсервации генетических ресурсов Института биофизики клетки РАН и лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (Пущино) извлекли из толщи вечной мерзлоты семена и плоды растений. Они впервые получили целые жизнеспособные растения из тканей недозрелого плода смолёвки Silene stenophylla, пролежавшего в сибирской вечной мерзлоте более 30 тысяч лет. Теперь эти растения – самые древние многоклеточные живые организмы на Земле.

Плоды извлекли из норок берингийского суслика Urocitellus parryii, обнаруженных в нижнем течении Колымы. Норки выкопаны 28–32 тысячи лет назад и никогда не оттаивали. Ни одно животное туда не проникало, вода не затекала, никакие семена извне не залетали. Суслики складывали в норках зимние запасы, в каждом хранилище (а их больше семидесяти), может быть, 600–800 тысяч семян и плодов растений, возможно, уже исчезнувших с лица Земли, а также занесённые грызунами споры, простейшие, личинки паразитов и сопутствующие микроорганизмы. Богатейший материал для изучения.

Возможно, древние бактерии и грибы представляют для нас сейчас больший практический интерес, чем мамонты. Климат теплеет, мерзлота оттаивает, а хранящиеся в ней микроорганизмы, оказывается, сохранили жизнеспособность. Недавно специалисты Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН установили, что грибы рода Penicillium, выделенные из отложений вечной мерзлоты Арктики, Антарктиды и из мёрзлого вулканического пепла Камчатки, синтезируют биологически активные вещества алкалоидной природы. Среди этих соединений микотоксины α-циклопиазоновая кислота, рокефортин и мелеагрин; эпоксиагроклавин I, который действует на нервную систему и понижает давление; хиноцитринины, обладающие антимикробной и противоопухолевой активностью.

Если плесневые грибы, пролежавшие в вечной мерзлоте 100–200 тысяч лет, оттаяв, синтезируют биологически активные вещества, то не исключено, что эти вещества смогут повлиять на здоровье современного человека и животных в случае глобального потепления.

Источник информации:

Svetlana Yashina, Stanislav Gubin, Stanislav Maksimovich, Alexandra Yashina, Edith Gakhova, and David Gilichinsky, «Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost». Proceedings of the National Academy of Sciences, February 21, 2012.

Т.В. Антипова, В.П. Желифонова, Б.П. Баскунов, С.М. Озерская, Н.Е. Иванушкина, А.Г. Козловский «Новые продуценты биологически активных соединений – грибы рода Penicillium, выделенные из вечной мерзлоты». Прикладная биохимия и микробиология, 2011, том 47, № 3.

РЕЙТИНГ

4.71
голосов: 7

Галереи

Беломорская биологическая яхтенная экспедиция, 20 июня - 4 июля 2010 года

Экспедиция была организована ББС МГУ, ИПЭЭ им. Северцова РАН и Морской программой WWF-Россия. В этом альбоме - кадры экспедиционных будней и беломорской природы.

61 фото

Обсуждение