Почти в любой воде, которая смертельно ядовита для человека, обитает та или иная живность. Однако есть на нашей планете несколько резервуаров, где не приживается никакая биология - это кислотные, соленые и очень горячие бассейны в геотермальной области Даллол в Эфиопии. Этот интереснейший объект находится на поверхности дремлющего вулкана. Из трещин в земле здесь выходят ядовитые газы, а жидкость, которая представляет собой сильную кислоту, нагрета до температуры выше точки кипения воды. Учёные, специализирующиеся на экстремофилах, то есть микроорганизмах, способных выживать в самой жесткой среде, с недавних пор ищут их и здесь. Довольно значительное количество одноклеточных архей было найдено в почвах, прилегающих к бассейнам, но это, как понятно, не считается. В период с 2016 по 2018 год исследователи взяли 200 проб воды из разных резервуаров этой области - как из горячих, крайне кислых водоёмов на вершине купола Даллола, так и из чёрных и желтых озер, отличающихся неимоверной соленостью. Жизнь не обнаружилась нигде. Учёные нашли только микробов, которые, как было установлено впоследствии, были занесены людьми и ветром или находились на лабораторном оборудовании.
Выжить тут действительно сложно. Температура в бассейнах колеблется от 40 до 108 градусов по Цельсию. Это непоправимо портит потребительские качества молекул, например, белков, необходимых для функционирования клеток. Они сморщиваются, теряют форму, а при повышении жара просто разрушаются. Кислотность тоже комфорта не добавляет. Растворяясь в воде, кислота генерирует ионы водорода, которые стремятся вступить в химическое взаимодействие с белками, что также нарушает жизненные функции клеток. И, наконец, соль. Живые организмы нуждаются в некотором её количестве, но после определённого порога она становится смертельной для них. Если её концентрация выше снаружи, чем внутри, вода стремится прочь из организма, пытаясь восстановить баланс этого вещества, в результате чего клетки сморщиваются. Кроме того, некоторые солевые растворы опасны сами по себе. Ионы солей магния, например, хаотропны - то есть, по мнению людей, придумавших данный термин, вызывают хаос. Они разрывают водородные связи, что приводит к разрушению сложных молекул, необходимых организму. Также эти ионы мешают клеткам использовать Н2О в тех или иных химических реакциях.
Однако даже при всех тех проблемах, что обрисованы выше, отсутствие жизни в водоёмах геотермальной области Даллол - факт удивительный. По той простой причине, что экстремофилы славятся как раз тем, что способны приспособиться практически к любым условиям и обойти любые сложности. Так, например, термофилы являются обладателями особо прочных белков с дополнительными связями, помогающими им сохранять форму клеток. У некоторых из них есть особые протеины для восстановления повреждённых теплом молекул. Ацидофилы, с другой стороны, обладают мощными механизмами, которые либо выводят ионы водорода, либо предотвращают их попадание внутрь организма. Галофилы прекрасно приспособились к условиям чрезвычайной солёности. Они научились концентрировать внутри себя ионы калия или других соединений, уравновешивая воздействие находящихся снаружи солей.
Таким образом, существует множество одноклеточных, способных справиться с самыми экстремальными условиями. Некоторые из них выдерживают сразу несколько видов опасного воздействия. В этой связи объяснить, что такого особенного в бассейнах Даллола, довольно непросто. Впрочем, гипотезы у исследователей соответствующего профиля имеются. Возможно, дело в том, что местные условия - самые экстремальные из экстремальных. Так, например, соленость в черных и желтых озерах составляет более 50 процентов - для сравнения, в океане этот показатель равен приблизительно 3.5%. Также в здешних резервуарах высока концентрация хаотропных солей, что делает среду особенно смертоносной. И, наконец, надо принимать во внимание совместное воздействие соли и кислоты. Ученые не знают, чем конкретно опасна для биологии эта комбинация, но им до сих пор не удалось обнаружить ни одного организма, который мог бы одновременно вынести как высокую соленость, так и высокую кислотность.
Через какое-то время на Земле могут быть обнаружены другие непригодные для жизни среды. Нельзя исключать и того, что будут найдены организмы, которые смогут выжить в негостеприимных бассейнах геотермальной области Даллол. В любом случае, подобные исследования позволяют науке понять, где проходит та граница, за которой биология невозможна. Определение этого рубежа стало бы отличной отправной точкой для поисков жизни за пределами нашей планеты - а этот вопрос издревле невероятно интересен землянам.
