Юный техник, 2010 № 02
Шрифт:
Группа ученых из Университета Кристианстад (Швеция) под руководством профессора Ингемара Йонссона провела эксперимент, отправив на орбиту два вида тихоходок ( Tardigradae) — крошечных членистоногих размером от 0,1 до 1,5 мм. Различные виды тихоходок обнаруживают и на шестикилометровой высоте в Гималаях, и на четырехкилометровой глубине в океанских впадинах, в Антарктиде и даже вблизи термальных источников, где вода нагрета чуть ли не до кипения.
Впервые эти неприхотливые существа, обитающие почти повсеместно в воде или в очень влажных средах, были описаны немецким пастором Йоханом Гецем, который назвал их «водяными медведями». «Водяными», вероятно,
И в самом деле, экстремальные условия «водяные медведи» переносят, теряя воду за счет высушивания (ее содержание в организме уменьшается до 1 процента от нормы). При этом они покрываются защитной пленкой и в такой капсуле терпеливо ждут наступления лучших времен. Когда окружающая среда становится более благоприятной, тихоходки вскоре возвращаются к «нормальному» существованию.
Эти свои качества они и продемонстрировали на борту российского беспилотного аппарата «Фотон-МЗ». В космос было отправлено 120 тихоходок двух видов — Richtersius coronuerи vlilnesium tardigradum, — которые были разделены на 4 группы. Одна из групп 10 суток провела в условиях вакуума, еще две группы подверглись облучению ультрафиолетом, последняя группа, кроме прочего, была подвергнута еще и влиянию космического излучения.
При этом выяснилось, что большинство тихоходок не только остались живы в столь экстремальных условиях, но и по возвращении на Землю дали нормальное потомство.
И вот теперь ученые гадают, какие механизмы помогли тихоходкам выжить в условиях открытого космоса. Ведь воздействие жесткого ультрафиолета вызывает разрывы и мутации ДНК. Как полагает биолог Джеймс Клегг из Калифорнийского университета (США), вполне возможно, что тихоходки способны восстанавливать поврежденную структуру ДНК. А если так, стоило бы поучиться у них такой способности.
До этого исследователям было известно, что некоторые земные организмы, например споры и бактерии, действительно могут выдержать условия вакуума и очень низких температур. Однако пережить сверхвысокий уровень радиации, который буквально испепеляет, живые существа не в силах. Между тем, тихоходки выдержали ионизирующее излучение в 570 000 рентген. Для сравнения, смертельная доза радиации для человека составляет всего 500 рентген, а после взрыва реактора на Чернобыльской АЭС мощность излучения из провала достигла 30 000 рентген в час.
Теперь Ингемар Йонссон и его коллеги занимаются изучением защитного и восстановительного потенциала организма тихоходок.
Ну, а голландец Ван Страатен, с которого был начат наш рассказ, ободренный таким известием, выступил с заявлением, что те космические объекты, которые традиционно считались безжизненными (например, Луна или астероиды), на самом деле являются заповедниками жизни. Причем не только элементарных ее форм — микробов, лишайников и тому подобного, но и высокоорганизованных, близких к позвоночным.
«Поверхность Луны покрыта оксидами — соединениями химических элементов с кислородом, — рассуждает исследователь. — Травоядные животные, пожирая лунный лишайник, вместе с ним получат необходимый для жизни элемент. В свою очередь хищники, питаясь травоядными, восполнят запас кислорода не через легкие, которые у них могут вовсе отсутствовать, а через желудочно-кишечный тракт»…
При этом Ван Страатена не смущает, что до сих пор на Луне не обнаружили ни растений, ни животных. «Гипотетический инопланетянин, высадившийся в Антарктиде на несколько часов, тоже посчитал бы Землю пустынной, безжизненной
Публикацию подготовил Максим ЯБЛОКОВ
НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ
Дело о теломерах
Впервые в истории лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине стали сразу две женщины — Элизабет Блэкберн, которая родилась в Австралии в 1948 году, и 48-летняя Кэрол Грейдериз Балтимора. Компанию им составил 57-летний Джек Шостак; он родился в Лондоне, работает в Гарварде. Все трое награждены «За открытие механизма защиты хромосом тело мерами и ферментом теломеразой».
Нобелевский комитет подчеркнул, что научные разработки, удостоенные премии, имеют большое значение как для понимания процесса старения организма, так и для создания новых лекарств, способных остановить рост и развитие раковых опухолей.
Хромосома — часть ядра клетки, состоящая из цепочки генов и других структур. Главная ее особенность — способность к самовоспроизводству: она периодически делится и копирует сама себя. Именно это ее свойство, по сути, является залогом жизни.
Но хромосомы все время подстерегает опасность, исходящая от теломер — участков, расположенных на концах хромосом. Дело в том, что всякий раз при делении теломеры укорачиваются. И может дойти до того, что вскоре начнет укорачиваться и сама хромосома, что приведет к потере важных генов. Однако в организме есть особый фермент — теломераза, — который при каждом копировании восстанавливает теломеры почти полностью, сохраняя тем самым всю хромосому почти неизменной на протяжении многих десятков лет. Как это может выглядеть, наглядно пояснила Кэрол Грейдер, которая обнаружила теломеразу в 1984 году. Она сравнила хромосому со шнурком для ботинок, а теломеры — с наконечниками этого шнурка. Пока наконечники целы, сам шнурок не лохматится, не укорачивается…
Элизабет Блэкберни Кэрол Грейдеру бюста Пауля Эрлиха.
Джек Шостакпринимает поздравления.
Изучением теломер, их ролью в процессе старения клеток и соответственно всего организма биологи активно занимаются еще с середины прошлого века. Список ученых, занимавшихся этими работами, очень велик. Однако вначале по праву следовало бы назвать российского ученого, биохимика-теоретика, кандидата биологических наук Алексея Оловникова, который теоретически предсказал все, что потом подтвердили лауреаты нынешней премии.
Теломеры были обнаружены в 50-х годах прошлого века. Однако лишь спустя 30 лет Элизабет Блэкберн и ее аспирантка Кэрол Грейдер в сотрудничестве с Джеком Шостаком доказали, что строение теломеры одинаково для всех живых существ, от амебы до человека.
Вышло это так. Изучая наследственный материал пресноводной инфузории, Элизабет Блэкберн обнаружила на концах хромосом одну и ту же последовательность из шести нуклеотидных оснований. Но для чего она нужна, понять не смогла. Помог случай.