Какова история изучения термофильных микроорганизмов? Как они были открыты? Какими особенностями обладает этот тип микробов? И какова среда их обитания? Об этом рассказывает доктор биологических наук Елизавета Бонч-Осмоловская.

Настоящий бум произошел в конце 70-х — начале 80-х годов XX века, потому что все термофилы, которые были известны до этого, — это были организмы, которые вокруг нас обитают. Вдруг оказалось, что они термофилы. В середине 70-х годов американский исследователь Томас Брок обнаружил, что в Йеллоустонском парке, где очень много источников, вулканических мест обитания, живут совершенно особенные микробы. Как всегда у нас в России бывает, за 20 лет до Брока замечательный русский ученый Сергей Иванович Кузнецов видел этих микробов в горячих источниках Камчатки. Об этом есть статья, но, опять же, он просто ограничился тем, что написал, что такие микробы существуют. Брок же их получил, культивировал их в лабораторных условиях, получил чистые культуры, выяснил, что они совершенно другие, совершенно особенные и что температуры, при которых они растут, тоже гораздо выше — 70, допустим, до 80. И все броковские микробы были аэробы, то есть они росли на воздухе.

И следующий, конечно, такой интересный скачок был сделан, когда обнаружили горячие источники на дне океана. Потому что там за счет давления воды температура гораздо выше, чем она может быть на поверхности Земли, там до 300 °C нагревается вода, и там тот флюид, который выходит, эта вулканическая жидкость, насыщенная всевозможными химическими соединениями, имеет температуру очень высокую. И при этом он очень быстро смешивается с океанической водой, то есть там градиент условий очень резкий. Так вот, оказалось, что там микроорганизмы, которые растут при самых высоких температурах — выше ста, потому что там температура воды может быть гораздо выше, она не кипит из-за этого давления. Самые горячие и самые высокотемпературные микробы, которые были выделены оттуда. Всех, конечно, интересует вопрос, где же верхний предел. Сейчас верхний предел — это 122 градуса, при которых возможна жизнь и размножение микроорганизмов. Но такая высокая температура роста достигается только при высоком давлении, которое возможно только на дне океана.

Другой причиной интереса к термофилам является то, что они все в эволюционном отношении представляют очень-очень древние группы, рано ответвившиеся от общей магистрали эволюции прокариот. И это совпадает с тем предположением, что обстановка на древней Земле была как раз бескислородная, горячая, то есть термофилы, возможно, были первыми живыми существами на Земле, и они-то и создавали потихонечку ту биосферу, которая привычна нам, которая годится для нашей жизни. Их энергетическими субстратами были не органические вещества, которых не было тогда в достаточном количестве, не свет, потому что они должны были развиваться в глубинах, на поверхности ультрафиолет сразу же должен был их уничтожить, а всевозможные химические вещества, которые поступают из вулканических мест обитания. Так что моя лаборатория как раз специализируется на разных интересных химических реакциях, которые осуществляют наши термофилы.