Історія про «неідентифіковану ДНК з Антарктиди» стосується одного конкретного фрагмента, який отримав робочу назву w123-10. Його виділили з води підльодовикового озера Восток, і схожість із будь-яким відомим організмом у базах даних не перевищила 86 відсотків. Для мікробіології це справді дуже мало.
Далі починається частина, яку зазвичай не переказують. Ту саму знахідку перевіряли ще десять років, і висновок вийшов значно обережнішим за перші заголовки.
Що таке озеро Восток і чому до нього так довго бурили
Восток — найбільше з понад чотирьохсот підльодовикових озер Антарктиди. Його площа близько 15 690 квадратних кілометрів, приблизно як Ладозьке озеро, а глибина в південній частині сягає 1 200 метрів. Над ним лежить майже чотири кілометри криги. Існування озера підтвердили лише в 1996 році, за даними радіолокації та європейського супутника ERS-1.
Головне тут не розміри, а ізоляція. За оцінками гляціологів, вода озера відрізана від атмосфери щонайменше 15 мільйонів років, а можливо, й довше. Тиск на дні перевищує 350 атмосфер, світла немає взагалі, температура води трохи нижча за нуль і не замерзає саме через тиск.
Буріння свердловини 5Г почалося ще в 1989 році. Роботи неодноразово зупиняли — зокрема через міжнародні застереження щодо забруднення озера буровою рідиною на основі гасу та фреону. Поверхні води бур досяг 5 лютого 2012 року, на глибині 3 769 метрів.
Як саме знайшли невідому бактерію
Зразки взяли не з самого озера. Вода піднялася свердловиною під тиском, замерзла в стовбурі, і вже цей повторно висвердлений лід у січні 2013 року привезли на аналіз. Матеріал дістався групі Сергія Булата з Петербурзького інституту ядерної фізики.
У пробах виявили ДНК бактерії, яка не вкладалася в жодну відому таксономічну гілку. Рівень збігу послідовностей 16S рРНК становив менше 86 відсотків — для порівняння, представників одного роду зазвичай об’єднує понад 95 відсотків. Восени 2012 року попередній аналіз тих самих зразків показав майже стерильну картину з поодинокими сторонніми домішками.
Крім w123-10, у зразках акреційного льоду раніше фіксували ДНК термофільних бактерій, споріднених із мешканцями гарячих джерел. Це породило окрему гіпотезу: під дном озера можуть існувати гідротермальні виходи, які підігрівають воду й постачають хімічну енергію. Прямих підтверджень досі немає.
Паралельно, буквально за кілька днів після росіян, американська команда WISSARD за принципово чистішою технологією гарячої води дісталася озера Віллансу. Там результат виявився однозначним: жива, метаболічно активна екосистема, майже 4 тисячі клітин у мілілітрі, понад три тисячі виявлених таксонів.
Чому вчені засумнівалися у знахідці
Проблема була в чистоті проби. Свердловину заповнювали кількома тоннами гасу з фреоном, і будь-яка бактерія з цієї рідини, з бурового обладнання чи з лабораторії могла потрапити в аналіз. Саме тому Булат у власній статті 2016 року в Philosophical Transactions of the Royal Society A писав про результат украй стримано.
Пізніші роботи з використанням секвенування на приладах Oxford Nanopore дали ще холоднішу картину: верхній горизонт води озера, схоже, взагалі практично не містить мікробної ДНК. Тобто w123-10 з великою ймовірністю не мешканець озера, а слід забруднення.
Це не поразка. Це нормальний хід науки: гучна гіпотеза, десять років перевірок, тверезий висновок. Прикро лише те, що перша частина розлетілася сотнями сайтів, а друга майже ніде не прозвучала.
Варто розуміти й масштаб проблеми з чистотою. Одна людська клітина, один пилок або крапля поту здатні дати сигнал, сильніший за весь автохтонний матеріал проби. Тому сучасні протоколи вимагають паралельного секвенування контрольних зразків бурової рідини, рукавичок і повітря лабораторії — і лише те, чого в контролях немає, вважають реальною знахідкою.
Що знайшли в Антарктиді після 2013 року
Найцікавіші відкриття прийшли пізніше й з інших місць. У грудні 2018 року команда SALSA пробурила озеро Мерсер під льодовиком Мерсер і підняла звідти не лише бактерії, а й панцири діатомових водоростей та рештки тихохідок і ракоподібних віком у тисячі років.
Ще раніше, у 2015-му, під шельфовим льодовиком Росса на глибині 740 метрів камера зафіксувала анемон і риб, що плавають догори черевом уздовж нижньої поверхні криги. У 2021 році британські геологи, які бурили лід товщиною 900 метрів за 260 кілометрів від відкритої води, випадково натрапили на валун, укритий губками й невідомими прикріпленими організмами. Знайшли їх, м’яко кажучи, не там, де шукали.
Є й знахідки зовсім іншого роду. У 2020 році з донних відкладів моря Амундсена підняли керн із залишками пилку, спор і коріння віком близько 90 мільйонів років — свідчення того, що поблизу Південного полюса колись ріс помірний дощовий ліс із середньорічною температурою близько 12 градусів. Континент під кригою пам’ятає значно більше, ніж здається.
Чому це важливо для пошуку життя поза Землею
Восток і його сусіди — найкраща земна модель Європи та Енцелада. Під крижаною корою супутника Юпітера ховається солоний океан, а Енцелад, як показали проліт апарата Cassini у 2015 році та аналіз даних до 2023-го, викидає у космос струмені з водою, метаном і фосфатами.
Якщо мікроби здатні жити мільйони років під чотирма кілометрами криги, у темряві й під шаленим тиском, то аргумент «там надто холодно» перестає працювати. Саме тому місія Europa Clipper, запущена в жовтні 2024 року, летить дивитися на кригу, а не на поверхню суходолу. Апарат має здійснити близько п’ятдесяти прольотів повз Європу, а прибуття до системи Юпітера заплановане на 2030 рік.
Свердловину 5Г на станції Восток тим часом не законсервували. Наступні проби планують брати вже за іншою технологією, без гасу й фреону, з термобуром і стерильним пробовідбірником — і чиста відповідь про мешканців озера, найімовірніше, з’явиться саме тоді.
