Древнейший патоген

Interfax-Russia.ru — Ученые выяснили, когда на Земле появились одноклеточные патогенные грибы.

Фото - ранние криптококки при большем увеличении. Стрелки указывают на отдельные особи (клетки), их оболочку и формы, а также на почки и споры, автор - Петр Колосов

Ученые Института геологии алмаза и благородных металлов Сибирского отделения Российской академии наук (ИГАБМ СО РАН, г. Якутск) впервые в мире установили, что ранние предки криптококков (лат. Cryptococcus) — одноклеточных, вызывающих у людей грибковые заболевания разных органов, например, сердца, легких, кожи, конечностей, — развились в море не позднее 550 млн лет назад. Исследователи предполагают, что за это время условия среды их обитания много раз менялись.

"Пригодные для пропитания криптококков органические вещества по составу также не оставались постоянными. По-видимому, это способствовало тому, что криптококки в ходе развития становились все более и более способными адаптироваться к разной природной среде, поражать различные органы человека", — цитирует издание СО РАН "Наука в Сибири" главного научного сотрудника ИГАБМ СО РАН Петра Колосова.

В статье уточняется, что криптококки — шаровидные объекты диаметром не более 2 микрон — исследователи обнаружили в минерализованном (окремненном) состоянии в строматолитах столбчатой формы на юго-западе Якутии, в бассейне реки Олекмы, в слоях карбонатных пород, накопившихся в вендском (эдиакарском) периоде не позднее 600-550 млн лет назад.

"Как и другие грибы, присутствовавшие в экосистеме строматолитов, они существовали, питаясь органическим веществом низших водных растений, активно участвовавших в создании этих органогенно-седиментационных (осадочных) образований — строматолитов", — сообщает "Наука в Сибири".

Чтобы найти микроскопические остатки криптококков ученые вырезали из образцов строматолитов тонкие пластины, а затем детально исследовали их в лаборатории на сканирующем электронном микроскопе.

Тот факт, что эти древнейшие грибы нашли именно на территории современной Якутии совсем не случаен. Сибирская платформа считается очень крупной геологической структурой, где в позднем докембрии (докембрийский период, или криптозой, — самая ранняя часть геологической истории Земли, предшествовавшая началу кембрийского периода, когда возникла масса организмов, оставляющих ископаемые остатки в осадочных породах — ИФ) существовал огромный неглубоководный теплый морской бассейн, где процветали цианобактерии и водоросли. Они в свою очередь и создали строматолиты.

"Это один из примеров очень раннего появления на Земле микроорганизмов, вызывающих разного рода болезни у людей, он указывает на необходимость поиска и изучения ранних форм микроорганизмов для получения новых знаний о путях их появления и экологии, полезных для прогнозирования возможных случаев эпидемий", — считает Колосов.

Ранее сообщалось, что ученые ИГАБМ СО РАН обнаружили в вендских отложениях в Якутии паразитирующие на водорослях дрожжевые грибы, древнейшие грибы-сапрофиты и грибы в виде одиночных клеток, которые размножаются почкованием и делением, как и современные дрожжи. Также были найдены споры дрожжей и грибы, проникавшие в клетки водорослей, как современные лишайники.

Кроме того, о потенциальной опасности древних бактерий и вирусов, попадающих в окружающую среду в результате оттаивания вечной мерзлоты, заявляла заведующая лабораторией центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова Галина Караганова. Однако, по ее словам, их необходимо изучать, чтобы понять природу патогенности современных микроорганизмов.

"Мы должны быть готовы, мы должны знать, что будет, когда разморозится (условный — ИФ) мамонт, с чем мы можем столкнуться. Поэтому да, они (микроорганизмы — ИФ) могут представлять опасность", — сказала эксперт журналистам.

С другой стороны, многие из этих микроорганизмов весьма устойчивы, но не болезнетворны.

"И тогда, сравнивая их геномы с геномами современных (бактерий и вирусов — ИФ), мы можем понять, как мы дошли до жизни такой, когда мы имеем такие патогенные микроорганизмы", — сказала Караганова.

С доводами ученого согласен и заместитель генерального директора ГНЦ "Вектор" (структура Роспотребнадзора, г. Кольцово) Александр Агафонов. В качестве примера эксперт привел одну из древних бактерий, которая производит аналог антибиотика, действующий на современные бактерии, устойчивые к антибиотикам.

"Зная эволюцию вируса, зная, как он развивается, мы поймем самое главное — изменение взаимоотношений между человеком и вирусом", — сказал он.

Бактерии и древние вирусы находят не только в Якутии. Так, чилийские ученые обнаружили устойчивые ко многим антибиотикам бактерии во льдах Антарктики. А китайские ученые обнаружили ранее неизвестные бактерии в ледниках Тибета.

"Ученые собрали образцы снега и льда с 21 ледника в Тибете в 2010-2016 годах, растопили их и протестировали, чтобы увидеть, что осталось в воде. При этом исследователи обнаружили 968 уникальных видов бактерий, 98% из которых никогда раньше не встречались", — сообщает портал Phys.org.

Результаты пришли вслед за исследованием другой команды, обнаружившей несколько ранее неизвестных вирусов во льду, возраст которого составляет 15 тыс. лет.По мнению ученых, часть таких бактерий и вирусов могут быть заразными для животных и людей, и по мере таяния снега и льда из-за изменений климата они могут попасть с водой в реки и ручьи в населенные районы.

"И, возможно, еще большей проблемой может быть то, что современные растения и животные, включая людей, не обладают иммунитетом к старым микробам, что предполагает, что они могут быть смертельными и трудно поддающимися лечению. Таким образом, они представляют возможность возникновения местных эпидемий и, возможно, пандемий", — говорится в сообщении.

Исследователи отмечают, что бактерии, которые они изучали, происходили из особенно важной части мира — тающий снег и лед в Тибете питают несколько рек, которые ведут к густонаселенным районам в Китае и Индии. В связи с этим специалисты предлагают немедленно начать работу по изучению микробов, которые могут распространиться из ледников по всему миру.