32 tūkstančių metų sėklos gėlė

32 tūkstančių metų sėklos gėlė

Aleksejus Lupachevas,
Vyresnysis mokslinis bendradarbis, dirvožemio kriologijos laboratorija, Dirvožemio fizikinių ir cheminių bei biologinių problemų institutas, Rusijos mokslų akademija
"Kommersant Science" №2, 2017 m. Balandžio mėn

Jau daugiau nei 35 metus dirvožemio kriologijos laboratorijos dirigentų fizikines ir chemines ir biologines problemas, RAS ("Пущино"), tyrinėja kriobiosferą, blogai suprantamą biosferos dalį su neigiamomis temperatūros ekosistemomis ir labai mažu biocheminių reakcijų ir biologinių procesų lygį. Užšalusiose dirvožemėse ir šaldomose uolose sukurtos sąlygos, užtikrinančios ilgalaikį ląstelinių struktūrų išsaugojimą. Tai prisideda prie biologinių sistemų išsaugojimo geologiniu laiku nesudėtingai ilgiau nei kitose buveinėse.

Biologiniai objektai, apibūdinti užšalusiose uolienose. 1 – mikroorganizmų kolonijos; 2 – bakterijos; 3 – grybai (a, b) ir mielės (c, d); 4 – žalieji dumbliai (a, b) ir cianobacteria (c, d); 5 – paprasčiausias (a, b – amoeba, c, d – ciliatai, e – flagellates) Nuotrauka: cryosol.ru

Pirmasis laboratorijos vadovas O. V. Makeev sukūrė kriogenezės kaip dirvožemio formavimo veiksnio pagrindimą, taip pat paleocryogenezės požymių pasireiškimus šiuolaikiniuose nemirtinės dirvos dirvožemiuose.Devintojo dešimtmečio pabaigoje laboratoriją vadovavo D. A. Gilichinsky. Mergaičių mikroorganizmų tyrimo pionierius sukūrė naują laboratorinę koncepciją, kuri savo mokslinius tyrimus pavertė aukštu tarptautiniu lygmeniu. Dabartiniame etape visa laboratorijos komanda ir jos lyderis E. M. Rivkina toliau tyrinėja biotą, kuri išsaugojo gyvybingumą per amžiną мерзлине, naudojant naujus šiuolaikinius metodus ir metodus.

Žemės milžinė kriosfera ploto ir storio požiūriu yra natūralus gyvybingų paleosistemų bankas, turintis didžiulę ir nuo išorinių veiksnių įtaką išskiriančią gyvosios medžiagos masę, turinčią praeities epochų genetinę įvairovę prieš antropogeninį poveikį gamtai. Po atšildymo senoji biata atkuria fiziologinę veiklą ir vėl įsitraukia į biogeocheminius procesus.

Dabar yra įmanoma apibūdinti šaldytus dirvožemis ir amžinąsias ertmes kaip aplinką genetinių išteklių išsaugojimui ir nustatyti biologinių objektų biologinę įvairovę ir išlikimo strategiją neigiamos temperatūros ekosistemose. Tai leis jums priartėti prie pagrindinės problemos sprendimo – gyvenimo taupymo trukmės įvertinimo,neišspręstas eksperimentu ar apskaičiavimu: neįmanoma imituoti tokio ilgo biologinio laiko.

Bandymo vamzdžių augalų priėmimas kultūroje in vitro (kairėje) ir "Skolevka" siaurosiodegės augalas, išaugintas iš iškastinių sėklų, sulaukusių 32 tūkst. metų. Foto: Nacionalinė mokslų akademija

Kriobiosfera, senųjų biologinių bendruomenių saugykla, leidžia stebėti savo kriokozės išsaugojimo rezultatus geologiniu laiku. Gyvybingos kriolitozės ekosistemos yra nepriklausoma bakterinės paleontologijos dalis, paleoreconstrukcijos atliekamos DNR, saugomos šaldytų sluoksnių pagrindu, ir yra sukurtas geobiologinis laikrodis, nustatantis gyvybingų organizmų buvimo trukmę už aktyvaus biogeocheminio cirkuliacijos. Ir galiausiai, žemės kryobiosfera yra erdvinių buveinių modelis ant kriogeninių planetų, o jo mikrobų gyventojai yra galimi gyvenimo analogai ant Marso.

Pastaraisiais metais užšalusiose uolienose buvo aptikti gyvybingi biologiniai objektai, panašūs į Batagų baseino sienų sudėtines dalis. Įšaldytuose Arkties sluoksniuose, visuose Žemės poliarinėse zonose šulinių šerdysnuolatinės neigiamos kalnų temperatūros nuo -2 iki -28 ° C yra daugybė ir įvairesnių gyvybingų paleomikroorganizmų bendruomenių: gramteigiamos ir gramneigiamos, sporos ir nesporinės, anaerobinės ir aerobinės bakterijos, grybai, mielės, cianobakterijos, žali dumbliai ir pirmuonys. Daugeliui jų yra naujos rūšys, o senovės – maždaug 3 milijonai metų. Kai atšildžius amžinąjį saulę, mikroorganizmai visiškai atstato savo fiziologinį aktyvumą.

Jūrų kilmės amžinajame amžinybėje, nuo Barenco jūros iki Alaškos upės kyšulio iki 50 m gylyje, senovės holoceno-pleistoceno (iki 100 ka) labai mineralizuotų (iki 300 g / l) ekosistemų peršalimas (iki -9 ° C) vandens lęšiai arba cryopegs. Jų gyvena mikrobų bendruomenė apima naujus aerobinių ir anaerobinių bakterijų tipus ir gijinius grybus, kurie metaboliškai veikia vandens aplinką, esant neigiamai temperatūrai ir dideliu druskingumu. Gyvybingų organizmų išsaugojimas tokioje aplinkoje turi astrobiologinę reikšmę: cryopegs yra vienintelis galimas laisvo vandens egzistavimo būdas įšaldytuose Marso sluoksniuose,ir anksčiau žinoma mikrobų bendruomenė yra tikėtinas jos galimų gyventojų prototipas.

Izoliuotojo gurmano nero išvaizda su lydosiomis sėklomis įšalusiose uolienose. Nuotrauka Aleksejus Lupachevas

Laboratorijoje, susirinko tik pasaulio kolekciją sėklų iš vėlyvojo pleistoceno (apie 40 tūkstančių. Metų) iškastinio urvus antžeminio voverės. Nuo kalusnoy audinio kai sėklos nepavyksta dygsta visą augalus, galinčius žydėjimo ir reprodukcijai, kai 32 tūkst. Metų būdamas įšalo, kad yra iš genetinių išteklių pastaruosius epochų restauravimo pavyzdys. Tinkamas sėklų išsaugojimas leidžia išsiaiškinti augalų rūšis ir rekonstruoti paleolandžemius. Galime daryti prielaidą, kad, vytaivaya šalnų, jie, kartu su kitais objektais paleobiological dalyvauja išlaikant modernų biologinę įvairovę.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: