НАСТОЯЩИЙ МАТЕРИАЛ (ИНФОРМАЦИЯ) ПРОИЗВЕДЕН И РАСПРОСТРАНЕН ИНОСТРАННЫМ АГЕНТОМ «КЕДР.МЕДИА» ЛИБО КАСАЕТСЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИНОСТРАННОГО АГЕНТА «КЕДР.МЕДИА». 18+
Вечная мерзлота занимает около 65% площади России. Но сегодня, в эпоху глобального потепления, покрытые ей территории меняются. Мерзлота тает, из-за чего в арктических регионах происходят оползни и просадки грунта, а Северный Ледовитый океан расширяется, все активнее поглощая береговую линию.
О таянии мерзлоты обычно говорят как об экологической и социальной проблеме. Но у этого процесса есть еще одна сторона. Мерзлота — крупнейшее природное хранилище информации о прошлом Земли. В ее толще сохраняются останки животных возрастом в миллионы лет, древние почвы, семена растений и микроорганизмы, многие из которых наука только начинает изучать.
В 2026 году ученые Тюменского государственного университета открыли новый вид хищных одноклеточных протистов — уникальных организмов, которых, как полагают исследователи, нельзя отнести ни к одному из классических царств живой природы: животным, растениям, грибам, бактериям или вирусам.
Этих существ извлекли из мерзлоты живыми. Новый вид получил название Acanthocystis yamallongha, что переводится как «дух края земли». Он относится к центрохелидным солнечникам. На сегодняшний день науке известно около 130 видов таких существ. Для передвижения и охоты солнечники используют тонкие радиальные выросты своей клеточной мембраны. Это — пассивные хищники: они питаются бактериями, одноклеточными эукариотами, грибами и даже мелкими многоклеточными.
Опасны ли для современного мира живые существа, которые тысячи лет провели во льдах? Что сегодня происходит с мерзлотой и какие еще открытия могут ждать ученых в ближайшие годы? «Кедр» обсудил это с мерзлотоведом из Якутии.
— Изменение климата в Арктике происходит стремительно. По данным DPA, температуры там повышаются в три-четыре раза быстрее, чем в среднем по миру. В каких регионах России таяние мерзлоты наиболее заметно?
— Если говорить о видимых нарушениях поверхности, то прежде всего это север Западной Сибири. На побережьях арктических морей, Ямале и Гыданском полуострове активизируются оползни.
В северной Якутии сильнее проявляется термокарст — вытаивание подземного льда с образованием просадок и заболоченных участков. Особенно явно мы наблюдаем это в районе Тикси. Местные жители говорят о большом количестве просадок и оттаивания.
Появляются древесные виды, которые раньше не заходили так далеко на север. Например, лиственница. Пока это отдельные пионерные растения, но они начинают закрепляться на новых территориях.
Нужно понимать, что на мерзлоту влияет не только температура воздуха. Большую роль играют осадки, растительность. Последняя может частично сглаживать климатические изменения. Поэтому встречаются территории, где мерзлотные характеристики остаются почти такими же, какими были 30–40 лет назад.
Местами изменения пока еще не видны: температура грунта растет, увеличивается глубина протаивания в теплый период, но когда приходят холода, промерзание это компенсирует. Так происходит в районах с низкой льдистостью поверхностных отложений, отсутствием жильных льдов и крайне низкой температурой. Таких в России немного: это Верхояно-Колымская горная страна, северные районы Красноярского края и, вероятно, некоторые области Чукотского автономного округа.
— Что можно найти в вечной мерзлоте?
— Очень многое, и наука активно обращается к этим материалам. Самые известные находки — это, конечно, останки мамонтов и других животных, живших 15–40 тысяч лет назад. Но встречаются и останки животных неогенового возраста — это уже порядка 2–2,5 млн лет назад. По берегам рек при их таянии такие находки нередко появляются на поверхности.
Речь идет не только о макрофауне, но и о макрофлоре — в первую очередь о древесных остатках: отдельных стволах и корнях. Иногда их обнаруживают при бурении или прокладке тоннелей. Иногда встречаются целые древесные горизонты. Например, в Батагайке в основании разреза залегает слой, состоящий из корней древних деревьев и поваленных стволов.
Что такое Батагайка?
Батагайский провал — крупнейший в мире термокарстовый кратер, расположенный в Верхоянском районе Якутии.
Он образовался в 1960-х годах, когда на этой территории начались масштабные рубки леса. Деревья перестали охлаждать и затенять почву, и солнечные лучи начали беспрепятственно нагревать незащищенную землю. Из-за повышения температуры сезонно-талый слой стал углубляться и обнажать мощные подземные ледяные линзы. Лед стал таять, оставляя пустоты, а верхний слой почвы — проседать и обрушиваться.
В результате образовался овраг, который под воздействием тепла стремительно увеличивается. Сегодня его длина достигает 1 км, а глубина в некоторых местах — до 100 метров. Кратер продолжает расти на 10–15 метров ежегодно, обнажая слои древней почвы, которым более 200 000 лет.
Кроме того, в мерзлоте сохраняются древние почвы. Это особенно важно, когда речь идет о бактериях и других микроорганизмах: они часто концентрируются именно в почвенных горизонтах. Если почва сформировалась, значит, в тот период существовали благоприятные условия, для бактериальной жизни была комфортная среда. Когда эти отложения замерзали, бактериальные экосистемы консервировались в них, что позволило им сохраниться до наших дней.
Мерзлота — это своего рода машина времени. Она сохраняет в очень хорошем состоянии множество организмов. Изучая ее, мы получаем возможность увидеть более ранние этапы развития жизни.
Однако пока мы контактируем лишь с небольшой частью этих территорий. Бурят отдельные скважины, исследуют обнажения по берегам рек. Но микробиологическими исследованиями занимается относительно небольшое число научных групп.
Далеко не вся мерзлота изучена с точки зрения микробиологии. Я думаю, что мы пока только чуть-чуть поскребли по поверхности. Современные методы генетического анализа появились сравнительно недавно. Поэтому мерзлотную микробиологию вполне можно считать наукой, которая находится на заре своего развития.
Например, даже про архей еще относительно недавно знали очень мало. А сейчас, в том числе в условиях вечной мерзлоты, постоянно обнаруживаются новые виды.
— За счет чего некоторые существа остаются живыми в мерзлоте?
— Если говорить о микроорганизмах, они существуют там в своеобразном анабиозе. Когда условия благоприятны, они функционируют. Когда происходит замораживание, все процессы замедляются. Но после оттаивания многие из них могут снова активизироваться и размножаться.
На это способны не только бактерии, но и многоклеточные организмы. Например, ученые из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН еще в 2012 году смогли прорастить семена смолевки узколистной. Их извлекли из вечной мерзлоты с глубины 38 метров недалеко от Колымы. Радиоуглеродная датировка показала, что возраст семян составляет 30–32 тысячи лет. Предположительно, семена смолевки сохранились в норе обитавшего в плейстоцене бурундука.
— Значит ли это, что выходящие из мерзлоты живые организмы смогут адаптироваться к современным условиям?
— Что касается растений, то их семена могут прекрасно сохраняться в мерзлоте. Не случайно в Якутии существует федеральное криохранилище семян, размещенное именно в мерзлоте.
Зачем в мерзлоте построили криохранилище?
Федеральное криохранилище семян растений — это стратегический банк биоресурсов, созданный для сохранения семян ценных, редких и исчезающих видов растений, а также важнейших сельскохозяйственных культур. Он рассчитан на хранение до 100 тысяч образцов семян.
Объект находится глубоко под землей, в толще вечной мерзлоты. Температура стабильно держится на уровне от –10 до –18 °C, что обеспечивает идеальные условия для долговечной консервации.
Хранилище можно назвать национальным аналогом Всемирного семенохранилища на Шпицбергене, более известного как «Хранилище Судного дня». Оно имеет статус стратегического резерва для продовольственной безопасности и сохранения экосистем и обеспечивает полную сохранность генетического фонда растений, независимо от внешних техногенных или природных катаклизмов.
Вполне можно представить, что отдельные семена, пролежавшие в мерзлоте десятки тысяч лет, сохраняют жизнеспособность. Вероятность этого очень небольшая, но она существует. Если люди будут целенаправленно искать подобные объекты, можно представить даже небольшие коллекции древних растений, выращенных из такого материала.
Но семена могут оказаться на поверхности и естественным путем, потому что мерзлота продолжает таять. При этом будут активизироваться оползни, провалы, просадки. В таких условиях
на поверхность могут попадать древние микроорганизмы, споры грибов, семена растений и другие формы жизни.
Но есть важный нюанс: им придется конкурировать с современными экосистемами. Насколько древние виды способны выдержать такую конкуренцию с современными, которые уже адаптированы к нынешним условиям, мы не знаем.
— Может ли в мерзлоте храниться вид, который однажды станет новым глобальным доминантом на Земле?
— В это я верю меньше всего. Если представить, что такой вид действительно лежит в мерзлоте, то логично предположить, что он уже был доминирующим в то время, когда существовал. Но ничего из найденного жизнеспособным в мерзлоте не было доминантным видом в свою историческую эпоху. Поэтому подобный сценарий выглядит крайне маловероятным.
— Насколько оправданы опасения по поводу древних вирусов, которые могут высвобождаться при таянии мерзлоты?
— Вирусы в мерзлоте действительно существуют. Есть работы французских исследователей, изучавших вирусную фауну Якутии. Они обнаружили довольно много вирусов, однако для культивирования выбрали только самые крупные и наиболее безопасные формы. В принципе такие вирусы можно оживлять в лабораторных условиях, но это далеко не так просто, как может показаться.
Что касается потенциальных угроз, здесь нужно соблюдать осторожность в оценках. Если бы эти вирусы были катастрофически опасны, они бы уже проявили себя в прошлом. Кроме того, для заражения необходим контакт между вирусом и потенциальным хозяином. Таких точек пересечения очень мало. Арктика заселена слабо, люди там изолированы от большей части мира. То же самое относится к животным.
Поэтому вероятность сценария, при котором какой-то древний вирус уничтожит человечество, представляется очень низкой.
— Какие биологические риски таяния мерзлоты сегодня выглядят наиболее реальными?
— Самая серьезная проблема связана не с вирусами или иными формами жизни, а с парниковыми газами. В мерзлоте содержится огромное количество органического вещества. Запасы углерода в ней примерно вдвое превышают количество углерода, находящегося сейчас в атмосфере. Когда мерзлота оттаивает, этот углерод становится доступным для микроорганизмов.
Неважно, древние это бактерии или современные, — они начинают перерабатывать органическое вещество. Для них это фактически огромный запас пищи, который тысячи лет хранился в своеобразной морозилке. В процессе разложения органического вещества выделяются углекислый газ и метан — два важнейших парниковых газа. Логика проста: чем сильнее оттаивание, тем больше доступного углерода и тем обильнее выбросы парниковых газов.
— Как ученые вообще добираются до содержимого мерзлоты?
— Мерзлота огромна. Самый простой способ добраться до нее — бурение. Но для микробиологических исследований оно создает серьезную проблему: образец очень легко загрязнить современным материалом.
Причем загрязнение может происходить буквально от одежды исследователя. Был случай, когда в пробах постоянно обнаруживали посторонние органические компоненты, а потом выяснилось, что их источником оказался флисовый материал экспедиционной одежды. Поэтому требования к отбору проб очень высокие: используются стерильные инструменты, перчатки и контейнеры.
Часто удобнее работать с естественными обнажениями мерзлоты, например, по берегам рек или озер. Один из самых известных примеров — это Батагайский провал в Якутии, где открыты мощные толщи древней мерзлоты.
Кроме того, весь материал необходимо хранить при отрицательных температурах вплоть до доставки в лабораторию. Оптимальная температура составляет примерно –20 °C.
— Какие методы сегодня используются для изучения содержимого мерзлоты?
— Основной инструмент — это ДНК-анализ. В генетическом материале есть участки, которые позволяют классифицировать различные группы микроорганизмов. Это очень непростая работа, потому что ДНК необходимо правильно извлечь и сохранить в полевых условиях. Кроме того, древняя ДНК часто бывает сильно повреждена, поэтому всегда существует проблема сохранности материала. В результате анализа можно определить состав микробных сообществ и понять, какие организмы присутствуют в образце.
— Может ли изучение древних организмов принести практическую пользу человеку?
— Это вполне возможно. Особенно интересны не столько древние микроорганизмы, сколько современные организмы, обладающие механизмами устойчивости к замораживанию.
Например, некоторые жуки способны переживать полное замораживание, а затем возвращаться к жизни. То же самое умеют нематоды, коловратки и личинки комаров-звонцов. Ученых интересуют так называемые криопротекторы — вещества, которые помогают организмам переносить отрицательные температуры и предотвращают разрушение тканей при замерзании. Их изучение может иметь прикладное значение для медицины, в частности для лечения холодовых травм и совершенствования методов криоконсервации.
Есть и совсем необычные примеры. В Якутии была обнаружена туша мамонта возрастом около 43 тысяч лет, у которого сохранилась жидкая кровь. Это уникальный случай, причины которого до сих пор не вполне понятны. Подобные находки могут дать огромный объем информации о механизмах сохранения тканей при длительном воздействии низких температур. Именно здесь, возможно, скрываются самые интересные практические перспективы исследований мерзлоты.
