Мир микробиологии пережил шок, когда под электронным микроскопом учёные впервые увидели нечто, не похожее ни на вирус, ни на клетку. Эти образования размером всего 50-300 нанометров ведут себя как живые, но не содержат ДНК. Их назвали нанобактериями, позже — нанонами или бионами. Споры о том, живы они или нет, продолжаются до сих пор.
История началась в 1996 году, когда исследователь НАСА Дэвид Маккей изучал метеорит ALH84001, найденный в Антарктиде. В его структуре обнаружились миниатюрные образования, напоминавшие микроскопические клетки.
"Мы видим в этих микроструктурах признаки древней биологической активности", — заявил астронавт и учёный Дэвид Маккей.
Новость вызвала сенсацию. Даже президент США Билл Клинтон выступил с обращением, назвав находку "возможным свидетельством внеземной жизни". Позже гипотезу о "марсианских микробах" пересмотрели, но само открытие породило новый раздел науки — астробиологию, изучающую формы жизни за пределами Земли.
Вскоре похожие структуры нашли и на Земле — в почве, воде, атмосфере, а позже и в живых организмах. Российские исследователи обнаружили нанобактерии даже в бутилированной воде. Лишь родниковая оказалась от них свободна.
Эти частицы устойчивы к хлорированию, фильтрации и нагреванию, а значит, обычные методы обеззараживания на них не действуют. Учёные предположили: нанобактерии могут быть связаны с целым рядом хронических заболеваний человека.
С точки зрения биологии наноны не укладываются в привычную классификацию. Их размеры — от 50 до 300 нанометров — меньше, чем у большинства вирусов. В таком объёме невозможно разместить полноценную клеточную структуру.
Поверхность нанонов покрыта минеральной оболочкой из апатита, содержащей белок фетуин-А. ДНК в них не найдено, но при этом они демонстрируют признаки роста и деления. Именно поэтому исследователи предложили рассматривать их как особый тип самоорганизующихся минерально-органических систем.
|
Объект |
Размер |
Наличие ДНК |
Устойчивость |
Способность к размножению |
|
Бактерии |
1000-5000 нм |
Есть |
Средняя |
Активное деление |
|
Вирусы |
20-300 нм |
Есть |
Высокая |
Только в клетке-хозяине |
|
Наноны |
50-300 нм |
Нет |
Очень высокая |
Медленное саморазмножение |
Наноны выдерживают радиацию, экстремальные температуры и антисептики. Их цикл роста длится 3-5 дней, а скорость деления в 10 000 раз ниже, чем у бактерий. Интересно, что в условиях невесомости, как выяснили в НАСА, они растут почти в пять раз быстрее.
В человеческом организме наноны чаще всего находят в местах, где откладывается кальций. Учёные связывают их активность с заболеваниями, при которых образуются минеральные камни:
У 92% пациентов с мочекаменной болезнью в крови обнаруживаются наноны, тогда как у здоровых людей их нет.
"Эти структуры способны синтезировать вокруг себя кальций-фосфатные оболочки, которые со временем превращаются в камни", — отметил врач Константин Крамаренко.
Любопытно, что старый антибиотик тетрациклин, известный способностью связывать ионы металлов, замедляет рост нанонов. В сочетании с препаратом ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислотой) эффект усиливается. Такое лечение применяли у пациентов с хроническим простатитом, когда традиционные методы не помогали.
Эти наблюдения породили новое направление — наномедицину, изучающую влияние субклеточных структур на здоровье.
Ошибка: полагать, что нанобактерии — миф.
Последствие: игнорирование возможных рисков для здоровья.
Альтернатива: относиться к ним как к исследуемому феномену, а не к выдумке.
Ошибка: считать, что они уничтожаются хлоркой или кипячением.
Последствие: ложное чувство безопасности при употреблении воды.
Альтернатива: использовать сертифицированные фильтры обратного осмоса.
Ошибка: путать наноны с вирусами.
Последствие: некорректное лечение и неверные выводы.
Альтернатива: помнить, что наноны не содержат ДНК и действуют иначе.
А что если наноны — не враги, а недостающее звено в цепи эволюции?
Некоторые исследователи считают, что именно такие минерально-органические структуры могли стать предшественниками первых клеток на Земле. Они создавали "каркас" для будущих биомолекул, а затем уступили место полноценным живым организмам.
|
Плюсы |
Минусы |
|
Объясняет происхождение жизни |
Нет прямых доказательств ДНК |
|
Подтверждена наблюдениями в космосе и на Земле |
Результаты не всегда воспроизводимы |
|
Совместима с гипотезой "минерального матрикса" |
Граница между живым и неживым размыта |
Можно ли заразиться нанобактериями?
Прямых данных нет. Предполагается, что они уже присутствуют в окружающей среде и организме.
Почему их называют "наноны”?
Так подчёркивают, что это не настоящие бактерии, а самоорганизующиеся структуры без ДНК.
Вызывают ли они болезни напрямую?
Не всегда. Скорее, они создают условия для кальцификации тканей.
Можно ли увидеть их под обычным микроскопом?
Нет, из-за размера 50-300 нм они видны только в электронную оптику.
Миф: нанобактерии — это вирусы.
Правда: у них нет генетического материала и белковых оболочек.
Миф: их можно уничтожить антибиотиками.
Правда: только некоторые препараты (например, тетрациклин) замедляют рост, но не убивают их полностью.
Миф: они существуют только в лабораториях.
Правда: их находят в почве, воде и даже в космосе.
Первые гипотезы о "живых минералах" появились ещё в XIX веке, но были забыты до открытия марсианского метеорита ALH84001. С тех пор наноны стали одной из самых спорных тем науки. Одни видят в них новую форму жизни, другие — случайный продукт кристаллизации.
Тем не менее, исследования продолжаются: физики, биохимики и астробиологи пытаются понять, где проходит граница между материей и живым. Возможно, разгадка нанонов позволит по-новому взглянуть на происхождение жизни и место человека во Вселенной.