Які мікроорганізми в антарктичних водах найбільше вас вражають?

Мікроорганізми, загалом, дивовижні істоти — вони здатні адаптуватися до найекстремальніших умов навколишнього середовища. Попри велику кількість досліджень, мікробний світ Південного океану й досі приховує багато незвіданого. Цікавим прикладом є бактерії роду Psychromonas, які мають унікальні адаптації до умов Південного океану. Зокрема, вони можуть зберігати метаболічну активність за температур, близьких до температури замерзання морської води (–1,8 °C). Все завдяки ферментам, що працюють за низьких температур, специфічному складу клітинної мембрани та синтезу антифризних сполук, які запобігають утворенню кристалів льоду всередині клітини бактерії.

Як дослідження антарктичних мікроорганізмів допомагає зрозуміти глобальні процеси в океанах?

Антарктичні мікроорганізми можуть здаватися непомітними, але насправді саме вони керують багатьма глобальними процесами в океанах і навіть впливають на клімат Землі. У водах Південного океану мікроскопічні водорості — фітопланктон — поглинають вуглекислий газ з атмосфери під час фотосинтезу. Далі в гру вступають бактерії: вони «переробляють» органічну речовину, створену фітопланктоном. Від того, як саме працюють ці мікроорганізми, залежить, чи повернеться вуглець назад в атмосферу, чи залишиться в океані на сотні років. Тому антарктичні мікроби фактично допомагають океану бути величезним природним поглиначем CO₂. Крім того, від взаємодії бактерій і мікроводоростей залежить, які поживні речовини та в якій формі отримують представники вищих трофічних рівнів — від криля до китів.

Який ваш найяскравіший спогад з роботи в антарктичних водах?

Одним із найяскравіших спогадів була моя перша зустріч із китом. Ми працювали в човні, відбирали зразки морської води для аналізу бактерій, коли поруч із нами з’явився величезний горбатий кит. Тоді я вперше побачила, як він пірнає на глибину і показує хвіст. Було трохи страшно, адже ми відчули себе дуже маленькими поруч із ним, але водночас це було надзвичайно красиво.

Яке практичне застосування мають дослідження мікроорганізмів в екстремальних умовах? 

Антарктичні мікроорганізми адаптовані до специфічних умов холодних і насичених киснем вод Південного океану. Тому вони здатні синтезувати кріопротектори, антиоксиданти та ферменти, що працюють за низьких температур. Такі ферменти становлять значний інтерес для біотехнології та промисловості, адже багато процесів, які зазвичай потребують нагрівання, можуть відбуватися без додаткових енерговитрат. У разі використання ферментів антарктичних морських мікроорганізмів технологічні процеси можуть здійснюватися за низьких температур, що суттєво знижує споживання енергії. Антифризні білки та кріопротектори, які синтезують ці мікроорганізми, мають перспективи застосування у кріоконсервації, зокрема для тривалого збереження біологічних матеріалів за низьких температур. Крім того, антарктичні бактерії здатні продукувати біологічно активні сполуки, зокрема антибіотики, деякі з яких уже продемонстрували ефективність у боротьбі зі стійкими до лікування інфекціями.

З якими несподіваними труднощами ви стикалися в роботі з морськими мікроорганізмами? 

Насправді несподівані труднощі можуть виникати під час роботи з будь-якими живими істотами. У своїй голові ти, як науковиця, зазвичай маєш гіпотезу й очікуєш певних результатів, але у бактерій можуть бути «свої плани». Вони можуть перестати рости в лабораторних умовах у певному середовищі або ж потребувати присутності інших бактерій чи мікроводоростей. Щодо роботи саме в Антарктиді, для мене несподіванкою стало те, наскільки холодно буває в гумовому човні-зодіаку. Я, звісно, розуміла, що потрібен теплий одяг, але до того, що ноги мерзнутимуть незалежно від кількості пар шкарпеток, я так і не звикла.