В конце августа 2024 года в судоремонтной верфи Кливленда произошло необычное открытие. Во время ремонта винтов исследовательского судна R/V Blue Heron, принадлежащего Университету Миннесоты, из рулевой колонки начала сочиться вязкая черная масса. Морской суперинтендант Дуг Рикеттс и капитан судна Руал Ли столкнулись с загадочной субстанцией. «Это была какая-то липкая черная жижа», – позже описал находку Ли. Материал, собранный в бумажный стаканчик из-под кофе и подписанный "ship goo" (корабельная слизь), имел металлический запах, не оставлял масляных пятен на воде и, что удивительно, не горел в пламени паяльной лампы.
Образец попал к ученому Коди Шейку. Первоначальные сомнения в возможности извлечь ДНК из столь экзотического материала развеялись – ДНК успешно выделили. Последовал шок: предварительное секвенирование одного гена показало «поистине уникальные» последовательности. Полногеномный анализ подтвердил сенсацию. Ученые реконструировали геномы более 20 микроорганизмов. Хотя разнообразие было невысоким, уникальность – поразительной.
Среди обитателей «корабельной слизи» выделяются два микроба-революционера. ShipGoo01 представляет собой целый новый отряд архей – домена жизни, отличного от бактерий строением клеточной мембраны. Похоже, он анаэроб, предпочитая бескислородную среду. Другой микроб, условно названный ShipGoo002, возможно, относится к новому бактериальному филуму (высшая таксономическая категория). Несколько других организмов, скорее всего, являются новыми родами или семействами. «Некоторые микробы потребляют кислород, создавая благоприятные условия для анаэробов, таких как ShipGoo01", – объясняет Шейк, рисуя картину мини-экосистемы внутри руля.
Происхождение этой экосистемы – главная загадка. R/V Blue Heron был приобретен университетом в 1997 году б/у. Предполагается, что предыдущие владельцы могли использовать нефтесодержащую смазку для рулевого вала. Базы данных показывают сходство микробов с сообществами нефтяных скважин, битумных озер и других углеводородных систем, включая организмы международного происхождения (например, из Германии). Но почему нефтяные микробы живут в руле судна на Великих озерах? Рулевой вал не смазывали маслом регулярно. Чем питаются микробы более 25 лет без притока свежей «пищи»? Металлом? Органикой из воды? Или чем-то третьим? Вал не поврежден. «Это настоящая загадка на 1000 пазлов без картинки на коробке», – признает Шейк. Чтобы ее разгадать, нужно понять состав матрицы, в которой живут микробы, их метаболические пути и провести изотопный анализ.
Существует критическая проблема: уникальный образец объемом около 100 мл – единственный. Получить больше «слизи» сейчас «практически невозможно». Требуется постановка судна в сухой док и разборка руля. После обнаружения «слизи» руль тщательно очистили, и остатки «могут быть утеряны навсегда». «Это судно, скорее всего, не уникально, – отмечает Рикеттс. – Загляните в рулевую колонку любого судна, и вы, вероятно, найдете новые организмы. Это доказывает, что микробы есть везде». Однако будущее исследований висит на волоске. «Лаборатории нуждаются в надежном финансировании для изучения неоткрытых форм жизни, – подчеркивает Шейк. – Университетские лаборатории сильно зависят от средств налогоплательщиков; дальнейшая работа висит в воздухе». Ученые сейчас «изо всех сил стараются сохранить лаборатории открытыми».
Без финансирования потенциальные открытия, такие как гипотетический "ShipGoo3", и их польза могут быть упущены. Микробы, открытые ранее, привели к прорывам в переработке отходов, очистке загрязнений и созданию жизненно важных лекарств. Потеря финансирования фундаментальных исследований грозит утратой двигателя инноваций «на очень долгое время». Результаты анализа «корабельной слизи» будут опубликованы в рецензируемом научном журнале, когда ученые узнают больше. Это открытие перекликается с исследованиями микробов, поглощающих загрязнения в каналах Нью-Йорка, и организмов, разлагающих пластик.
Изображение носит иллюстративный характер
Образец попал к ученому Коди Шейку. Первоначальные сомнения в возможности извлечь ДНК из столь экзотического материала развеялись – ДНК успешно выделили. Последовал шок: предварительное секвенирование одного гена показало «поистине уникальные» последовательности. Полногеномный анализ подтвердил сенсацию. Ученые реконструировали геномы более 20 микроорганизмов. Хотя разнообразие было невысоким, уникальность – поразительной.
Среди обитателей «корабельной слизи» выделяются два микроба-революционера. ShipGoo01 представляет собой целый новый отряд архей – домена жизни, отличного от бактерий строением клеточной мембраны. Похоже, он анаэроб, предпочитая бескислородную среду. Другой микроб, условно названный ShipGoo002, возможно, относится к новому бактериальному филуму (высшая таксономическая категория). Несколько других организмов, скорее всего, являются новыми родами или семействами. «Некоторые микробы потребляют кислород, создавая благоприятные условия для анаэробов, таких как ShipGoo01", – объясняет Шейк, рисуя картину мини-экосистемы внутри руля.
Происхождение этой экосистемы – главная загадка. R/V Blue Heron был приобретен университетом в 1997 году б/у. Предполагается, что предыдущие владельцы могли использовать нефтесодержащую смазку для рулевого вала. Базы данных показывают сходство микробов с сообществами нефтяных скважин, битумных озер и других углеводородных систем, включая организмы международного происхождения (например, из Германии). Но почему нефтяные микробы живут в руле судна на Великих озерах? Рулевой вал не смазывали маслом регулярно. Чем питаются микробы более 25 лет без притока свежей «пищи»? Металлом? Органикой из воды? Или чем-то третьим? Вал не поврежден. «Это настоящая загадка на 1000 пазлов без картинки на коробке», – признает Шейк. Чтобы ее разгадать, нужно понять состав матрицы, в которой живут микробы, их метаболические пути и провести изотопный анализ.
Существует критическая проблема: уникальный образец объемом около 100 мл – единственный. Получить больше «слизи» сейчас «практически невозможно». Требуется постановка судна в сухой док и разборка руля. После обнаружения «слизи» руль тщательно очистили, и остатки «могут быть утеряны навсегда». «Это судно, скорее всего, не уникально, – отмечает Рикеттс. – Загляните в рулевую колонку любого судна, и вы, вероятно, найдете новые организмы. Это доказывает, что микробы есть везде». Однако будущее исследований висит на волоске. «Лаборатории нуждаются в надежном финансировании для изучения неоткрытых форм жизни, – подчеркивает Шейк. – Университетские лаборатории сильно зависят от средств налогоплательщиков; дальнейшая работа висит в воздухе». Ученые сейчас «изо всех сил стараются сохранить лаборатории открытыми».
Без финансирования потенциальные открытия, такие как гипотетический "ShipGoo3", и их польза могут быть упущены. Микробы, открытые ранее, привели к прорывам в переработке отходов, очистке загрязнений и созданию жизненно важных лекарств. Потеря финансирования фундаментальных исследований грозит утратой двигателя инноваций «на очень долгое время». Результаты анализа «корабельной слизи» будут опубликованы в рецензируемом научном журнале, когда ученые узнают больше. Это открытие перекликается с исследованиями микробов, поглощающих загрязнения в каналах Нью-Йорка, и организмов, разлагающих пластик.
