Учёные научились выращивать микробов с глубины 1300 метров
Учёные разработали роботизированную систему, которая воссоздаёт экстремальные условия глубокого океана в лаборатории. Это впервые открыло доступ к части микроорганизмов, которые ранее невозможно было изучить. Об этом сообщает портал Phys.org.
Глубокое море — крупнейшая среда обитания микробов на Земле. Многие из них выживают при огромном давлении и температуре, близкой к нулю, и вырабатывают необычные ферменты и молекулы. Они могут найти применение в фармацевтике, создании новых материалов, пищевой промышленности и энергетике. Однако исследователи оценивают, что менее 1% таких микроорганизмов можно вырастить традиционными методами — при подъёме на поверхность резкие перепады давления и температуры убивают их.
Система DISCUSS, описанная в журнале Nature Sensors, поддерживает условия естественной среды микробов на всём пути — от сбора образцов на дне до выращивания и изоляции отдельных микроорганизмов. Технология сочетает датчики окружающей среды, робототехнику и «цифрового двойника» — виртуальную модель глубоководной среды, которая непрерывно отслеживает давление, температуру и химический состав.
Исследователи протестировали систему на образцах, собранных в холодном источнике на глубине 1300 метров. Камеры и технология глубокого обучения распознавали отдельные колонии микробов, а роботы отбирали их для изучения, не извлекая из среды с высоким давлением. Всего удалось получить 34 изолята, включая несколько значительно отличающихся от известных штаммов. Среди них — бактерия HP_SR10, которая растёт только при высоком давлении и не культивируется в обычных условиях. Система также поддерживала рост сложного сообщества микроорганизмов в течение 180 дней.
Технология может помочь ответить на вопросы о роли микробов в глобальных процессах, например в углеродном цикле. Учёные пока не до конца понимают, как микроорганизмы на глубине преобразуют углерод, опускающийся с поверхности океана. Подход также можно адаптировать для изучения микробов в более глубоких частях океана и других экстремальных средах, таких как горячие гидротермальные источники.
