Сто лет промышленных ядов пошли на пользу. Ученые обнаружили микробов, питающихся тяжелыми канцерогенами
Бывшие металлургические заводы Питтсбурга десятилетиями отравляли землю канцерогенами и тяжелыми металлами.
Однако этот мрачный сценарий породил нечто неожиданно уникальное. На глубине нескольких метров промышленное загрязнение случайно запустило масштабный эволюционный эксперимент.
Ученые из Университета Карнеги — Меллона выяснили , что обитающие там под землей бактерии научились, во-первых, выживать в токсичной почве, а во-вторых — использовать смертоносные химикаты вместо обычной пищи.
Исследование было сосредоточено на территории бывшего металлургического комбината Jones and Laughlin Steel вдоль реки Мононгахила. В настоящее время этот участок площадью более семидесяти гектаров известен как «Хейзелвуд Грин» и постепенно превращается в технологический парк.
Более века выплавки стали оставили здесь тяжелый химический след. Глубинные слои почвы пропитаны нефтепродуктами и агрессивными соединениями группы BTEX. В эту группу входят бензол, толуол, этилбензол и ксилол. Для человека и большинства живых организмов это крайне опасные канцерогены.
Однако для микромира такой яд стал стимулом к выживанию. Бактерии с редкими защитными механизмами получили колоссальное преимущество перед другими видами. Они быстро размножились и начали передавать полезные гены своим соседям посредством прямого обмена участками ДНК.
Чтобы найти наиболее эффективных поглотителей токсинов, исследователи бурят скважины и изучают образцы грунта с разной глубины. В лаборатории микроорганизмы переводят на экстремальную диету: их помещают в раствор, лишенный привычных питательных веществ, где единственным источником органического углерода служит чистый бензол или толуол. Если бактерии продолжают расти, это означает, что они способны уничтожать данное химическое вещество в реальных условиях.
Перебирать микробы вручную слишком долго, поэтому ученые задействовали роботизированную лабораторию AI Science Foundry. Специальные манипуляторы автоматически проверяют тысячи видов бактерий одновременно, а созданная учеными программа с открытым исходным кодом BTEXgenie самостоятельно ищет нужные мутации в расшифрованных геномах.