Мікроби в льодах
Ще в часи Пастера стало відомо, що в Арктиці бактерій в повітрі і воді незначна кількість. Цим, зокрема, пояснюється, що в експедиції відомого полярного мандрівника А. Норденшельда ніхто не хворів інфекційними хворобами. Здавалося б, можна було зробити висновок, що в Північному Льодовитому океані відсутні процеси, пов’язані з життєдіяльністю мікроорганізмів. Цей погляд змінився вже після Мурманської експедиції 1906 року російського дослідника Б. Ісаченко, який виявив, що в північних морях – у берегів і у відкритому морі – існує досить різноманітна мікробна флора: тут живуть світні бактерії; мікроби, що утворюють пігмент – пурпурний, жовтий, коричневий, зелений; рожеві і чорні дріжджі і нарешті мікроби, які проникли сюди з ґрунтів узбережжя.
У 1954 – 1955 роках відомий російський мікробіолог А. Крісс здійснив ряд польотів на дрейфуючі полярні станції, де збирав проби води через пророблені в товщі льоду отвори, починаючи з поверхні і до 3500 метрів глибини. Виявилося, що на поверхні океану міститься близько 40 тисяч мікробів в кожному кубічному міліметрі води. На глибині 250 метрів було вже близько 2 тисяч мікробів в тому ж обсязі; на глибині більше 2 тисяч метрів ледь нарахували десяток-другий бактерій.
У 1956 році А. Крісс брав участь в експедиції на дизель-електроході «Об», що досліджувала Гренландське море, і зібрав колекцію з 550 мікробів. Мікробіологи проникли також в Антарктиду, яка виявилася населеною своєю бактеріальною флорою. Нещодавно в Антарктиді знайдена так звана «долина смерті», вона йде всередину узбережжя та закінчується висохлим озером. Береги його покриті сіллю. Тут немає навіть невибагливих лишайників і мохів, тільки подекуди валяються осколки раковин і губок. Мабуть, у віддалену епоху море покривало ці місця; потім, коли воно відступило, залишилося невелике, поступово висихаюче солоне озеро. Однак місцями тут зустрічаються «плівки», що складаються з бактерій, вони пристосувалися і до цього вкрай несприятливого середовища.
Несподівано вони були знайдені також і на великій глибині в льодах. У районі Південного полюса американський вчений Мейерс пробурив у крижаній горі свердловину на глибину 30 метрів і знайшов скупчення мікробів, яких вдалося «оживити» на поживних середовищах в термостаті. Положення цих мікробів у систематиці ще точно не встановлено. Коли визначили вік того крижаного шару, в якому вони були знайдені, виявилося, що йому не менше 800 і не більше 3 тисяч років. Можливість забруднення, тобто проникнення мікробів ззовні, була виключена, оскільки під час роботи була дотримана найсуворіша стерильність.
Давно встановлено, що мікроби можуть довго жити в льоду і снігу. Є навіть так звані «психрофільні» мікроби, вони люблять холод і найкращим чином розмножуються не при 35-37 градусах тепла, як звичайні, а в інтервалі від 20 градусів тепла до 10 градусів холоду. Такі мікроби, як наприклад світлясті бактерії або железобактерії, часто зустрічаються в полярних країнах. Але збереження життєздатності при 40-50 градусах холоду і навіть при мінус 70-80 протягом століть – це факт новий і незвичний.
Відомо, що мікроби більш стійкі до дії холоду, ніж тепла. Холод не вбиває протоплазми, а тільки приводить її в стан якби заціпеніння. Він не руйнує молекулярної будови протоплазми. Мікроби, що містять спори, виявилися стійкими при -190 і навіть -253 градусах холоду. Мікроби, які не утворюють спор (наприклад, стафілококи), за новітніми дослідженнями, витримують заморожування до 30 градусів протягом двох місяців. При пересіві на живильне середовище з них утворюються нормальні колонії.
Деякі віруси витримують 60 градусів холоду протягом майже двох місяців, не втрачаючи активності. Навіть повторне заморожування з відтаюванням не знижує їх активності. Яскравий приклад стійкості мікробів до низьких температур представили залишки мамонта, знайдені в 1911 році в Сибірі, в районі вічної мерзлоти. Відомий російський мікробіолог В. Омелянський знайшов у слизовій оболонці хобота цього мамонта життєздатних мікробів. На його думку, мікроби тут могли зберегтися протягом тисячоліть.
Живих мікробів вдалося знайти і всередині метеорита, який впав на Землю. Поверхня метеорита була простерилізована, тому не можна було вважати цих мікробів забрудненням. Так виникло припущення, що всередині метеоритів мікроби можуть витримувати вкрай низькі температури міжзоряних просторів, а також вельми високі температури, що розвиваються при падінні метеоритів на Землю. Про це свого часу багато писалось, але не було нових фактів, які могли б підтвердити цей вражаючий висновок.
Знахідка Мейерса в Антарктиді – це ще один аргумент на користь визнання великої стійкості мікробів до вкрай низьких температур, які вони можуть витримувати протягом багатьох років. Якщо цей факт підтвердиться подальшими дослідженнями, то він буде мати велике значення для біології. Однак слід почекати, поки дані Мейерса підтвердяться. Чим важливіше висновки, тим більше обережності повинно бути проявлено при оцінці фактів.
Отже, всупереч колишнім уявленням про Арктику і Антарктиду, як про «порожнє місце» в мікробіології, ми тепер знаємо, що мікроби середніх широт земної кулі поширилися далеко в північних і південних полярних країнах, в їх морських басейнах, в тундрових пустелях півночі, у ґрунтових шарах островів, під сніговим і крижаним покривом і продовжують, хоча і в уповільнених темпах, свої життєві процеси.
Цілком виправдовуються слова видатного російського мікробіолога В. Омелянського: «Куди б ми не звернулися, всюди зустрінемо міріади мікроскопічних істот – в безплідних пустелях жарких країн і у вічних льодах крайньої півночі, на найвищих гірських вершинах і в безоднях океану».
Автор : С. Заваловом.