По ситуации с нашим родным Черным морем в сети были обнадеживающие предложение выпустить в море специальные бактерии, которые съедят разлившиеся нефтепродукты.
Напомним, в Краснодарском крае и в Крыму продолжаются работы по ликвидации разлива нефтепродуктов в Черном море после крушения двух танкеров. К ним подключились уже около 10 тысяч человек. Тогда после крушения двух танкеров у Керченского пролива произошла утечка нефтепродуктов и загрязнение мазутом 54 км береговой линии Кубани.
«Силами Морспасслужбы очищены свыше 24 000 «квадратов» акватории, собраны 25 тонн нефтесодержащей жидкости, установлены 200 метров боновых заграждений», — уточнили в МЧС РФ.
Там добавили, что работа по ликвидации последствий аварии продолжается и в Крыму. Там, по данным ведомства, обследованы 349 километров, из них 49 — за последние сутки. В акватории республики обнаружены 20 масляных пятен, определены шесть участков проведения работ, уточнили в МЧС.
«[В Крыму] очищены 14,4 километра береговой линии, из них за сутки — четыре, собраны и вывезены свыше 109 тонн загрязненного песка и грунта, за сутки — 49 и более трех тонн нефтесодержащей жидкости. Для ликвидации пятен в акватории Керченского пролива привлечены три судна, в том числе катер», — сообщили в МЧС РФ.
В ведомстве подчеркнули, что к работе привлечены 9500 человек и 437 единиц техники. Загрязненный грунт вывозят на специализированные предприятия, где их будут правильно утилизировать, отметил губернатор Краснодарского края Вениамин Кондратьев.
После произошедшего не раз звучали предложения применить специальные бактерии для очистки моря от разлившихся нефтепродуктов.
Не все так просто в этом вопросе, если попытаться досконально его изучить.
Мнение биолога Голубитченко
Биолог, член экологического совета при губернаторе Кубани Вениамин Голубитченко считает, что применять такие разработки небезопасно.
В разговоре с «Краснодарскими известиями» он отметил, что поведение микроорганизмов непредсказуемо и они могут серьезно навредить морской экосистеме.
Теоретически – это неплохой метод, он таит в себе много опасностей. Для начала нужно провести исследования, чтобы понять, как эти бактерии будут себя вести. Может получиться так, что они будут конкурировать с естественными микроорганизмами, которые обитают в Черном море. В итоге станет только хуже. Нельзя выпускать джина из бутылки в надежде, что он решит все наши проблемы. Лучше, чтобы мазут переработали местные бактерии.
Да, в этом случае процесс займет несколько лет, а не несколько месяцев, но по крайней мере он естественный и безопасный. Не стоит забывать о двух важных правилах в экологии: природа знает лучше, и природа переварит все, — подчеркнул собеседник «КИ».
В качестве неудачного опыта использования бактерий Голубитченско привел случай в Мексиканском заливе. Туда запустили синтетические бактерии для очистки воды от нефтепродуктов.
Вскоре появились сообщения о заболевании, которое назвали «Синей чумой». Оно стало причиной гибели огромного количества птиц, рыб и прочих животных, обитавших в Мексиканском заливе. Попадая в микроскопические раны на теле животных, она с кровеносной системой разносится по всем органам, за короткое время буквально разъедая все на своем пути.
Так кто же придумал выпускать бактерии в море?
Известно, что естественные микроорганизмы во всех океанах, такие как бактерии, делают это со временем, обычно в течение десятилетий и даже дольше. Это медленный естественный процесс.
Да, естественная биология может справиться с этой задачей, но в условиях постоянного потока все жаждущие углеводородов микробы во всём мире не смогут уничтожить такое количество нефти и газа достаточно быстро. Время — решающий фактор.
Опыты Терри Хейзена
6 мая 2010 года Терри Хейзен из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли заявил: «Важно помнить, что нефть — это биологический продукт, который может разлагаться микробами как на поверхности воды, так и под ней». Помните об этом утверждении не только в отношении поверхности воды, но и в отношении её дна.
24 августа 2010 года стало известно, что группа учёных во главе с Терри Хейзеном обнаружила, что микробная активность «нового и неклассифицированного вида разрушала нефть в Мексиканском заливе гораздо быстрее, чем ожидалось» в ходе исследования, проводившегося с 25 мая по 2 июня 2010 года.
Вы не можете ожидать чего-то, если не знаете заранее установленные научно контролируемые характеристики того, что вы изучаете. Очевидно, они знали, какой должна быть ожидаемая скорость разложения этого нового и неклассифицированного рода микроорганизмов, и смогли научно измерить скорость разложения на основе выявленной скорости разложения. Другими словами, они знали, что это за микроорганизм, хотя официально он ещё не классифицирован.
Он проводил это конкретное исследование в Мексиканском заливе в рамках существующего гранта, который он получил от Института энергетических биотехнологий (EBI). EBI — это партнёрство, возглавляемое Калифорнийским университетом (UC) в Беркли и включающее Лабораторию Беркли и Иллинойсский университет.
Грант предназначен для конкретного исследования «микробной интенсификации добычи углеводородов» или, проще говоря, для изучения того, как использовать микроорганизмы, такие как бактерии, чтобы заставить нефть вытекать из нефтеносного пласта в большем количестве. Должно ли кого-то удивлять, что этот конкретный грант финансируется исключительно за счёт 10-летнего гранта в размере 500 миллионов долларов США от British Petroleum?
Результаты Хазена были основаны на анализе более 200 образцов, собранных в 17 глубоководных местах Мексиканского залива. В их исследовании использовался PhyloChip — уникальный микрочип размером с кредитную карту, основанный на ДНК, который может быстро и точно определять наличие до 50 000 различных видов бактерий и архей (группы одноклеточных микроорганизмов) в одном образце без необходимости выращивать их в лаборатории для идентификации.
Использование PhyloChip позволило Хейзену и его коллегам определить, что доминирующим микроорганизмом в нефтяном шлейфе является новый вид. Они выяснили, что этот новый вид бактерий тесно связан с представителями семейства Oceanospirillales, в частности Oleispirea Antarctica и Oceaniserpentilla Haliotis.
Oceaniserpentilla Haliotis (OH) — род из отряда Oceanospirillales, генетическая последовательность которого на 92,9% схожа с Oleispirea Antarctica (OA). Поскольку геном OH так тесно связан с OA, мы рассмотрим их в свете только OA.
Итак, у нас есть научно подтверждённый новый вид бактерий, питающихся нефтью, в Мексиканском заливе, который тесно связан с бактериями, обнаруженными только в заливе Род и море Росса в Антарктиде (OA), и с бактериями, обнаруженными только в Тасмановом море между Австралией и Новой Зеландией (OH).
Как вы думаете, каким образом новый родственный вид этой бактерии из глубоководных холодных вод Антарктики таинственным образом и внезапно оказался в Мексиканском заливе?
По словам Дж. Крейга Вентера из Synthetic Genomics, Inc. и Института Дж. Крейга Вентера (JCVI), с помощью проверенных процессов синтеза РНК можно создать новый синтетический геномный микроорганизм за 24 часа.
Как данный метод пропагандировался в прессе
Хвалебные отзывы данному методу не раз встречались в западной прессе. Например, в британской:
Ученые из Университета Квебека обнаружили, что бактерия под названием Alcanivorax borkumensis использует для получения энергии ключевые компоненты природного газа и нефти.
Команда исследователей, сделавших это открытие, считает, что бактерии, питающиеся нефтью, могут помочь в ликвидации разрушительных разливов нефти, которые стали обычным явлением.
Исследовательская группа из Университета Квебека провела тесты, которые показали, что ферменты, вырабатываемые бактериями, расщепляют нефтепродукты в воде и почве.
В отчёте об исследовании объясняется: «Непатогенная морская бактерия Alcanivorax borkumensis пробудила любопытство [доктора Руисси]. Геном этого микроорганизма содержит коды ряда интересных ферментов, и он классифицируется как «углеводородокисляющая» бактерия, то есть бактерия, которая использует углеводороды в качестве источника энергии».
Alcanivorax borkumensis можно встретить в любом океане, где он дрейфует вместе с течением. Бактерия быстро размножается в местах с высокой концентрацией нефтяных соединений.
Это отчасти объясняет, почему после некоторых разливов нефти наблюдалась естественная деградация.
«Alcanivorax borkumensis может похвастаться впечатляющим набором инструментов: в ходе эволюции он накопил ряд очень специфических ферментов, которые расщепляют почти всё, что содержится в нефти», — говорится в отчёте.
Ферменты выделяются на фоне других своей эффективностью. Кроме того, они более универсальны и лучше противостоят химическим воздействиям.
Например, в этом исследовании 2020 года утверждается, что такой способ является основным:
Разрушение нефтяных углеводородов определёнными бактериями является одним из основных и наиболее эффективных природных механизмов, с помощью которых можно очищать окружающую среду от загрязняющих веществ, связанных с углеводородами из нефти.
Нефтяные углеводороды превращаются в центральные промежуточные метаболиты, которые в дальнейшем метаболизируются с образованием молекул, таких как CO2 или использованы в качестве их источника углерода и для других видов клетках. Бактерии используют ферментативный механизм активации/функционализации или через механизм бактериальной выработки биосурфактанта для разложения нефти.
Не естественным образом
Упомянутый биологом Голубитченковым случай в Мексиканском заливе имел свои причины.
Доказательства того, что BP использовала синтетические микроорганизмы для очистки Мексиканского залива от нефти, указывают на то, что генетически модифицированные бактерии изменяют ДНК видов по всей пищевой цепочке, влияя на всю биоту, включая людей, — об этом написал Майкл Эдвард еще в 2011 году.
Он так описал процесс запуска этих бактерий в море:
Наполните большую миску солёной океанской водой, добавьте щедрую порцию густой сырой нефти, затем влейте чашку жидкого средства Correct-it (продается в Nalco под торговой маркой Corexit), стараясь не расплескать его на себя, аккуратно перемешайте и оставьте на день или два. Когда разбавленная масляная смесь начнёт опускаться на дно миски, убедитесь, что образующиеся газы слегка поднимаются в виде оранжевой пены на поверхности. Это даст вам понять, что вы готовы к следующему и самому важному шагу.
Быстро добавьте Syn-Bio (доступен у JCVI, SGI и других частных компаний) вместе с коллоидной смесью, содержащей железо, медь и другие природные элементы, чтобы начать процесс интерактивного брожения. Оставьте на 6–9 месяцев, следя за тем, чтобы ничто не мешало процессу. Когда на поверхности больше не будет газа, а смесь на дне превратится в желеобразную чёрную массу, первый этап приготовления будет завершён.
Самое удивительное в этом новом ультрасовременном рецепте — то, во что он превращается после завершения первой стадии приготовления. Никто не знает! Неудивительно, что некоторые начали называть его The Blue Plate (BP) Special.
Вы можете быть уверены, что как только вторая стадия этого напитка начнёт высвобождать свои изменённые биологические ингредиенты, как это, по-видимому, уже произошло, весь мир внезапно это заметит.
Еще одна статья в журнале The Atlantic 2016 года:
В 2010 году группа учёных объявила, что они создали синтетическую живую клетку. Команда, возглавляемая лауреатом Нобелевской премии Хэмом Смитом, микробиологом Клайдом Хатчисоном III и пионером в области геномики Крейгом Вентером, в своей лаборатории создала полный геном крошечной бактерии Mycoplasma mycoides и внедрила ДНК в пустую клетку другого родственного микроба.
Они назвали её Синтия. Некоторые новостные источники утверждали, что команда впервые создала искусственную жизнь. Другие отмечали, что они просто скопировали жизнь, поместив существующий геном в новое тело, подобно «раку-отшельнику, поселившемуся в заброшенной раковине».
«Мы были относительно уверены, что сможем создать клетку с нуля, — говорит Вентер. — Мы были настолько самоуверенны, что даже устроили соревнование между собой, чтобы выяснить, кто сделает это первым».
Они начали с генома Синтии и удалили 440, казалось бы, бесполезных генов, оставив только 432. Затем они снова синтезировали этот набор и пересадили его в пустую клетку. Которая тут же погибла. «Ничего не работало, — говорит Вентер. — Мы не могли получить живую клетку. Стало ясно, что во всех предыдущих исследованиях чего-то не хватало».
Было две большие проблемы. Первая стала очевидной задним числом: существует множество важных генов, о которых никто ничего не знал. Вторая стала очевидной раньше: многие гены являются избыточными. Команда оценивала ценность генов, отключая их один за другим и наблюдая, выживают ли клетки. Но многие пары генов дублируют друг друга: потеря одного — не проблема, но потеря обоих — катастрофа. Скажем так: если вы выбьете один из двигателей на большом самолёте, он, скорее всего, всё равно полетит; если вы объявите оба двигателя «второстепенными», ваш самолёт разобьётся.
Выявление этих избыточных функций заняло много времени, особенно потому, что многие из них были связаны с неизвестными генами. Команда JCVI провела несколько циклов проектирования, создания и тестирования, восстанавливая важные гены, которые были удалены по ошибке, и удаляя гены, которые на самом деле были необязательными. Через несколько лет они получили первую жизнеспособную клетку, которую назвали syn2.0. В ней 516 генов, всего на девять меньше, чем в M.genitalium. «Это был не момент ликования», — говорит Вентер. «Это было скорее облегчением. Это говорило нам о том, что мы не сделали ничего глупого».
В итоге они исключили ещё 43 гена, чтобы получить syn3.0 — «рабочую версию минимальной клетки» всего с 473 генами.
Бактерия имела не естественное происхождение, как мы видим и является продуктом той самой синтетической биологии.
Затем эта бактерия мутировала и вскоре начала питаться органическими формами жизни. Из США начали поступать странные сообщения, например, о том, что пять тысяч птиц в Арканзасе стали жертвами «неизвестной болезни», или о том, что у побережья северной Луизианы было обнаружено более ста тысяч мёртвых рыб.
Также сообщалось, что 128 сотрудников British Petroleum, участвовавших в ликвидации нефтяной плёнки, заболели какой-то загадочной болезнью. Согласно различным источникам, им запретили обращаться за помощью в государственные больницы, чтобы они не рассказывали никому о том, что с ними случилось.
Продукт синтетической биологии в очередной раз показал, что с природой шутить порой опсно.
Так что можно согласиться с мнением Голубитченко из России, что все не так просто с использованием продуктов синтетической биологии в ликвидации масштабов трагедии.
Тем временем в СМИ появилась новость о том, что сибирские ученые предложили свою разработку для очистки Черного моря от мазуту.
Исследователи Томского госуниверситета заявили, что технология «Аэрощуп» позволяет снижать концентрацию нефти в донных отложениях в десятки раз, ранее ее успешно испытали на реках и в портовых зонах. Однако на глубоких участках моря разработку еще не использовали.
Для этого нужно специальное оборудование, которого в стране пока нет. Речь, в том числе, о подводных беспилотниках.
Я слышал об этой разработке. Это не бактерии, а некое химическое вещество. Как утверждается, оно способствует уплотнению мазута, его становится легче отделять от грунта и можно собирать теми же подводными беспилотниками. Но, чтобы использовать это вещество в естественной природной среде, нужно провести лабораторные и натурные исследования.
Если в результате его ввода в экосистеме что-то поломается, то это может привести к очень серьезным последствиям для всех морских обитателей, — заключил Вениамин Голубитченско.
Согласимся с мнением, что перед проведением опытов — нужны тщательные исследования безопасности. Которых обычно, ксттаи, никто не торопится проводить.
Хорошо, что сейчас это понимают, осознавая всю ответственность. Плохо, что не всегда понимают это в отношении людей.
Источники:
- https://dzen.ru/a/Z25boJw91QFdrBP6
- https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-5599975/Scientists-discover-oil-eating-bacteria-clean-ocean-devastating-spills.html
- Майкл Эдвард
- The Atlantic 2016 года
