Скрытое биоразнообразие Антарктиды — это микробы
В почвах Антарктиды обнаружили штаммы бактерий, которые, по-видимому, не встречаются больше нигде на Земле. Открытие ставит под сомнение устоявшееся представление о том, что микробы с легкостью распространяются по планете. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ученые изучили бактерии рода Arthrobacter из Антарктиды и детально сравнили их с образцами, собранными в других холодных и засушливых точках Земли, включая пустыню Атакама, архипелаг Шпицберген и Тибетское нагорье. Среди них нашлись особые антарктические штаммы, которые, судя по всему, развивались на ледяном материке в полной изоляции на протяжении колоссального количества времени.
Испытание холодом: суровые будни ледяного континента
Антарктида — один из самых суровых регионов планеты. Ее обитателям приходится мириться с экстремальным холодом, иссушающим воздухом, мощнейшим ультрафиолетовым излучением и катастрофической нехваткой питательных веществ. Летом температура почвы здесь может прогреваться примерно до +8 °C, а зимой опускается ниже −25 °C. Температура воздуха при этом падает ниже −40 °C. Для живых организмов опасны и резкие суточные перепады температур.
Сильные морозы бывают и в Арктике, но у Антарктиды есть фундаментальное отличие — длительная географическая изоляция. Мощное Околополярное течение (течение Западных Ветров) надежно отделяет ее от остальных регионов планеты уже 10–15 миллионов лет. Арктика же сохраняет связь с другими материками, а холодный климат установился там в разы позже — лишь около 1,5 миллионов лет назад.
Невидимые хозяева Антарктики
Микробов легко не заметить на фоне пингвинов, тюленей и китов, но именно эти невидимые глазу существа составляют прочную основу многих антарктических пищевых цепей. Они также активно участвуют в круговороте питательных веществ, от которого напрямую зависит жизнь всех остальных организмов на материке.
Оружие против супербактерий и «холодная» промышленность
Приспособления, помогающие микробам выживать в столь экстремальных условиях, могут сослужить огромную службу человечеству. В исследовании, опубликованном в 2025 году [1], ученые вырастили бактерии, полученные от восьми видов морских беспозвоночных Антарктиды, в том числе голотурий, морских звезд и актиний. В лаборатории два штамма — Psychrobacter и Pseudomonas — эффективно подавляли рост опасных микроорганизмов, способных вызывать тяжелые инфекции у человека. Среди побежденных оказался устойчивый к антибиотикам метициллину золотистый стафилококк и грибок Candida albicans.
Антарктические микробы также могут стать бесценным источником ферментов, которые эффективно работают при крайне низких температурах. Многие промышленные реакции сегодня требуют колоссальных затрат энергии для нагрева. Если заменить привычные ферменты на «холодолюбивые», потребность в энергии и углеродный след производств резко снизятся.
Угроза «биологического загрязнения» и сточные воды
Однако глобальное потепление и нарастающая деятельность человека способны разрушить эти хрупкие микробные сообщества. Туристы и полярные исследователи рискуют занести в Антарктиду чужеродные микроорганизмы и болезни, к которым местные экосистемы могут быть эволюционно не готовы.
В районе британской исследовательской станции «Ротера» на Антарктическом полуострове ученые отдельно изучали влияние сточных вод. По их данным, очищенные стоки пока лишь ограниченно воздействуют на окружающие морские микробные сообщества. Но в лаборатории собранные бактерии подозрительно легко приспосабливались к более теплой среде. Это указывает на то, что с ростом температур микробы могут мутировать, а вместе с ними безвозвратно изменятся и их уникальные свойства, полезные для медицины.
Сохранение невидимого разнообразия Антарктиды важно не только ради будущих лекарств или технологий. Любые изменения в микробных сообществах по цепочке ударят по крупным животным, которые полностью зависят от них в сложной системе жизни южного полярного круга.
