Морозоустойчивые грибы расширили круг обитаемых планет

Микроорганизмы могут обитать в самых разнообразных условиях, в том числе экстремальных. Однако традиционно считается, что высокие температуры (вплоть до 120 градусов Цельсия) предпочтительнее для живых существ, чем низкие. При температурах ниже ноля замерзает вода и, кроме того, клеточные мембраны становятся жесткими и не могут нормально выполнять свои функции.
Авторы новой работы предположили, что при наличии особых веществ — хаотропных агентов — микроорганизмы могут переносить значительно более низкие температуры. Такие вещества нарушают трехмерную структуру макромолекул — белков, ДНК и РНК и способствуют их денатурации. Однако эти же вещества, по мнению исследователей, могут препятствовать замерзанию растворов в непосредственной близости от микроорганизмов и препятствовать затвердению мембран.
Для экспериментальной проверки своего предположения ученые использовали высококонцентрированный раствор глицерина, который обладает хаотропными свойствами. Исследователи выращивали несколько видов микроскопических грибов, способных выдерживать низкие температуры, в среде, содержащей различные концентрации глицерина, а также в среде, куда был добавлен космотропный агент — вещество, действие которого противоположно действию хаотропов.
Специалисты показали, что при 30 градусах Цельсия грибы одинаково хорошо размножались независимо от количества хаотропного и космотропного агентов. Однако при температуре 1,7 градуса выживаемость грибов, обитающих при высокой концентрации глицерина, была намного выше, чем у микроорганизмов, живущих при меньшем его содержании и в растворе космотропа. При температуре минус 80 градусов разница была еще более заметна: в концентрированном глицериновом растворе выжило около 95 процентов грибов, а в растворе космотропа — 40 процентов.
Новое исследование расширяет круг планет, на которых потенциально могла бы существовать жизнь. До сих пор ученые относили к ним только планеты, температура на которых колеблется от ноля до ста градусов Цельсия. Однако если на планете присутствуют хаотропные агенты, то живые существа могут обитать на ней при температуре ниже температуры замерзания воды. На многих небесных телах вещества, обладающие хаотропным действием, присутствуют.
В последнее время наиболее перспективными в плане существования жизни астрономы считают покрытые льдом луны гигантских планет — например, спутник Сатурна Титан или юпитерианскую луну Европу.