Низкие и высокие температуры, щелочная среда, радиация и голод могут стать настоящей катастрофой для большинства живых организмов. Однако некоторые из них прекрасно себя чувствуют в невыносимых условиях. Это экстремофилы. Если с нашей планетой что-то случится, они, судя по всему, будут единственными выжившими существами.

Экстремофилы: Экстрим как образ жизни

Журнал: Все загадки мира №17, 20 августа 2018 года
Рубрика: Живая планета
Автор: Галина Белышева

В пекле

Организмы, живущие при температуре выше 60 градусов, называют гипертермофилами. Большинство из них являются представителями архей — древних одноклеточных, не имеющих ни ядра, ни мембраны. Некоторые из них чувствуют себя комфортно даже при температуре 122 градуса.
Долгое время считалось, что экстремальную температуру могут выдержать только микроорганизмы. Но не так давно в Карибском море на глубине 5 тысяч метров были обнаружены необычные черви — вестиментиферы. Ни дать ни взять — существа из фильмов ужасов. Представьте себе длинного, почти трёхметрового червя с ярко-красными, непрерывно шевелящимися щупальцами. Эти монстры обитают вблизи чёрных курильщиков, подводных источников, из которых бьёт чёрная вода, окрашенная серными соединениями. Её температура достигает 400 градусов. Понятно, что питаться здесь червям нечем. Да и нет у них ни рта, ни желудочно-кишечного тракта. Внутри каждого из них живут бактерии, которые и снабжают их питательными веществами.
Слава богу, глубинных червей мы не можем увидеть. Зато пустынных муравьёв-бегунков вполне. Живут эти насекомые там, где температура воздуха составляет 50 градусов, а песок прогревается до 80. Передвигаться по раскалённому песку сложно. Поэтому муравьи на своих длинных ножках не ходят, а бегают. Сначала они просчитывают расстояние и направление, которое им предстоит преодолеть в поисках пищи, и лишь потом начинают свой забег. Это необходимо для того, чтобы не совершать лишних движений. В рацион этих спринтеров входят членистоногие, погибшие от жары. Муравьи их высушивают и относят в гнезда. Что касается жидкой пищи, то они получают её из пустынных растений. За эту добычу отвечают рабочие муравьи. Они приносят влагу в своих брюшках, затем отрыгивают её, чтобы поделиться с собратьями.

Промерзая до костей

Организмы, для которых низкие температуры не помеха для жизни, называют психрофилами. Некоторые виды круглых червей выживают даже после того, как оказались вмерзшими в лёд. Взять, к примеру, сибирского углозуба. В 1972 году его обнаружили в вечной мерзлоте. Но в лаборатории он оттаял и, к огромному удивлению биологов, оказался вполне себе живым. Невероятно, но возраст земноводного составил 90 лет!
Выяснилось, что зимой углозубы впадают в спячку, похожую на анабиоз. Их органы перестают функционировать и, соответственно, изнашиваться, поэтому и живут они так долго. А чтобы долгожитель не замёрз, его печень перед зимовкой синтезирует глицерин, количество которого составляет треть массы телауглозуба.
Примерно то же самое происходит и с североамериканскими древесными лягушками, которые зимой буквально промерзают до костей. Известно, что если температура тела живого существа падает до отрицательных значений, то вода, находящаяся в тканях, замерзает и превращается в лёд. Кристаллы льда разрушают клетки. Но лягушки приспособились и к этому. Их печень создаёт запасы гликогена. Как только ткани начинают леденеть, гликоген постепенно превращается в глюкозу, которая поступает в кровь и защищает клетки от разрыва. Какое-то время после замерзания сердце лягушки ещё сокращается и кровь разносит глюкозу по телу. Когда же температура тела достигает минус 6 градусов, работа сердца и остальных органов останавливается. Лягушка не дышит и выглядит мёртвой, но, как бы невероятно это ни звучало, она жива! В таком состоянии она может находиться на протяжении месяца. Как только температура окружающей среды повысится, животное оттает, его сердце включится, а за ним начнут работать и все другие органы.

Что бог послал

Вряд ли человек смог бы бросить своего ребёнка без еды на полгода. А вот королевские пингвины, обитающие в Антарктике, вполне могут. Зимой корма мало, и взрослые особи не могут прокормить даже себя. А потому, как только малыш подрос, родители отправляются на поиски еды. Птенцам же остаётся надеяться на свою жировую прослойку. К возвращению непутёвых родителей они теряют половину своего веса, но выживают. Зато потом отъедаются тем, что добыли мама с папой.
Ещё одно животное, по полгода воздерживающееся от еды и воды и, соответственно, от испражнений, — это чёрный медведь барибал, обитающий в Северной Америке. Правда, воздержание его происходит во время спячки. Не умереть с голода и не отравиться собственными продуктами обмена ему позволяет особый механизм: новые белки образуются за счёт азота из мочевины, которая остаётся в организме. Конечно, при этом животное теряет 40 процентов веса, зато не умирает.

Настоящий экстрим

Тараканы могут не есть и не пить много дней. Да что там… Они могут жить какое-то время без головы! Неслучайно их называют самыми живучими существами на Земле. Они появились на нашей планете 300 миллионов лет назад и, судя по всему, переживут всех.
Что касается радиации, то ведущие некогда популярной в Америке передачи «Разрушители легенд» провели эксперимент. Они подвергли группу насекомых излучению в тысячу рад (что смертельно для человека). Выжила половина испытуемых. Затем дозу увеличили до 10 тысяч рад (значение бомбардировки Хиросимы). И всё равно 10 процентов насекомых остались» живы. Только 100 тысяч рад не выдержал никто. Кроме бактерии рода Deinococcus radiodurans. А все потому, что у этих малюток имеется несколько копий генома, которые восстанавливают основной геном после разрушения.
В горячих озёрах Великой рифтовой долины, вода которых настолько едкая, что мгновенно разъедает кожу человека, живут розовые фламинго. Живут и прекрасно себя чувствуют! Оказывается, ноги птиц покрыты грубой кожей, которой не страшна агрессивная среда. Кроме фламинго, в этой мёртвой воде обитают мелкие рачки, которые и составляют рацион розовых красавцев.
А вот для птенцов фламинго такие условия жизни являются губительными, поэтому мамаши вьют гнёзда на конусах-башенках высотой 70 сантиметров. Птенцы находятся там до тех пор, пока кожа на ножках не загрубеет. И только после этого отправляются во взрослую жизнь…