Бактерии выдержали перегрузку в 400 000 g

В жестоком эксперименте не по своей воле принимали участие грамотрицательные Escherichia coli, Paracoccus denitrificans (на снимках до и после центрифугирования) и Shewanella amazonensis, грамположительная Lactobacillus delbrueckii и эукариот Saccharomyces cerevisiae. Масштабные линейки — 2 микрометра (фото Deguchi et al.)

Исследователи из Страны восходящего солнца решили проверить на выносливость пять видов микроорганизмов. Учёные поместили их в ультрацентрифугу и выяснили, что два вида почвенных бактерий выживали и успешно размножались даже при 403 627 g.

Необычный опыт провели сотрудники Японского агентства по изучению земли и океана (JAMSTEC). Для сравнения: среднестатистический человек может безо всяких последствий перенести длительную перегрузку в 3 g. Космонавты, пилоты самолётов и гоночных болидов часто сталкиваются с 5 g. А пределом человеческих возможностей считается планка в 10 g.

В статье в PNAS японцы упирают на то, что фантастическая выносливость бактерий определяется их размерами и простой структурой. Даже небольшим многоклеточным организмам пришлось бы туго — их просто расплющило бы.

Органеллы клеток эукариотов не способны правильно функционировать при столь сильной компактизации. А бактериям, не обладающим ядром и прочими сложными внутренними компонентами, проще противостоять высокому ускорению. Любопытно, что при этом некоторые из них оказываются успешнее «коллег». Почему? Учёные пока не знают.

Ультрацентрифуга (ultracentrifuge, показана слева) может создать перегрузку до миллиона g. Справа: зависимость количества P. denitrificans в колонии от времени (на шкале по горизонтали отмечены часы) и ускорения (фото JAMSTEC).

Нынешнее открытие добавляет веса гипотезе панспермии, предполагающей, что жизнь на Землю могла прибыть из космоса, например «на борту» астероидов или комет. В пресс-релизе JAMSTEC биологи пишут, что теперь жизнь можно искать не только на 500 обнаруженных экзопланетах, но и там, где гравитация превышает разумные, по человеческим меркам, нормы.

Правда, экстремально высокая гравитация, вроде той, что учёные воспроизвели в эксперименте, существует лишь на очень массивных звёздах, а подобное ускорение может развиваться в ударных волнах при взрыве сверхновых (а ещё при выстрелах спор грибов).

Фотографии колонии E. coli после 48 часов центрифугирования в условиях 134 425 g и после 60 часов при 403 367 g (при температуре 37 °С). Диаметр пробирки 18 миллиметров (фото JAMSTEC).

Напомним также: не так давно учёные доказали, что некоторые животные могут выжить в условиях высокой радиации.



Бактерии в кишках поделили людей на три группы

21 апреля 2011

Палеонтологи выкопали самого крупного древнего паука

20 апреля 2011

Предложена теория обогрева планет тёмной материей

6 апреля 2011

Биохимики получили от бактерий рекордный выход топлива

18 марта 2011

Окаменелости инопланетных бактерий разделили учёных

14 марта 2011
  • Алексей Заикин  26 апреля, 22:37
    Честно говоря штамп типа: «провели необычный опыт (эксперимент)» уже оскомину набил.
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  26 апреля, 23:28
    Будем иметь ввиду. Ой! Простите. «Иметь ввиду» — такое избитое выражение. Возьмём на заметку ваше замечание. Нет. Это тоже уже где-то было. Примем к сведению ваше пожелание. Нет. Тоже не то. Что ж делать-то... если «Мембрана» только о выдающихся экспериментах и пишет? :)
    ОтветитьНравится
  • Алексей Назьмов  27 апреля, 08:50
    :)
    ОтветитьНравится
  • Константин Селезнев  27 апреля, 08:48
    На фото, до эксперимента это слева? А справа после?
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  27 апреля, 11:13
    Да.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  27 апреля, 11:44
    -- тут ограничения в энергетике, а чтобы было понятно, основные расчёты надо вести из теплового движения, будет просто замедление в процессинге такой системы, кстати по нескольким моделям его можно расчитать.(зависимость замедления от давления, ускорения). Если кому интересно могу написать ..
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  27 апреля, 14:45
    Мой вопрос заключается в том, какое давление испытывали микробы во время опытов.
    Если высота водяного столба «над ними» была 20 мкм, то избыточное давление давление что-то около 80 кПа, но если 1 см, то уже 40 МПа.
    Для справки: давление на дне Марианской впадины 108,6 МПа и там температура ок. 3 град Цельсия.
    Кто-нибудь знает до какого максимального давления микробы могут жить?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  27 апреля, 18:06
    -- Ну можно предположить, что «готовые» формы — до деформаций эл.облаков активных областей — -ведь на самом деле архитектура активных белков и РНК — некомпактная , и при больший Ж и давлениях просто разрушается сама основа процессинга в клетках.
    ОтветитьНравится
  • Константин Селезнев  27 апреля, 15:03
    Давление полагаю было обычное, атмосферное. Бактерии испытывали перегрузки от ускорения, а не давления воздуха.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  27 апреля, 17:53
    -- Для теории нет разницы..
    ОтветитьНравится
  • Вадим Сущенко  27 апреля, 16:58
    интересно как не разрывает ту ультрацентрифугу, что дает 1 милион g
    ОтветитьНравится
  • Саша Руднев  27 апреля, 19:59
    И правда)
    ОтветитьНравится
  • Олег Югов  6 июня, 13:30
    В общем бактерии получается могут жить в поверхностном слое нейтронных звёзд (где слой обычной материи) и на коричневых карликах.
    ОтветитьНравится