Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter Страница 40

Статья PLoS Biology и другие выводы, сделанные в ходе кругосветки, подробно рассматриваются в главе 7.

Это означает, что проект создал прилив новых данных о микробах земного океана, которые ученые в 2007 году только начали использовать, хотя "Колдун II" продолжал собирать все новые и новые данные.

Если появление Sorcerer II в Лорето (Мексика) и выход сборника PLoS Biology показались научной концовкой кругосветного путешествия, то это было не так. Это было только начало того, что будет продолжаться еще одиннадцать лет и десятки тысяч миль, пройденных Sorcerer II - и на других судах, и на суше, и даже в небе, пока Крейг и его команда прочесывали Землю в поисках миллионов и миллионов новых организмов.

После ЛОРЕТО "Sorcerer II" собрал еще несколько образцов из моря Кортеса - одни из тридцати, которые ему предстояло взять за три месяца после отплытия из Аннаполиса. Во время плавания по этому спокойному, сапфирово-синему морю, окруженному пустыней, команда развлекала гостей, среди которых были основатели Google Ларри Пейдж и Сергей Брин, присоединившиеся к Sorcerer II во время плавания из Ла-Паса на полуострове Баха на остров Эспириту-Сантос. После Лорето судно продолжило свой путь в Сан-Диего, новый дом JCVI-West в кампусе Калифорнийского университета в Сан-Диего и Океанографического института Скриппса. Затем Sorcerer II взял передышку почти на три месяца, чтобы пройти техническое обслуживание и подготовиться к дальнейшим исследованиям.

25 июня судно Sorcerer II снова было готово к отплытию, на этот раз в пяти с половиноймесячное плавание, чтобы исследовать и взять пробы воды вдоль тихоокеанского побережья до Пьюджет-Саунд в штате Вашингтон и далее на Аляску. Команда часто останавливалась для взятия проб в таких местах, как Грин-Харбор и Кетчикан в Канаде, а также в заливе Глейшер.

Национальный парк, примерно в пятистах милях от Анкориджа. Приблизившись к тающим ледникам в парке, они взяли две пробы воды, бьющей из тающего льда. Затем "Колдун II" развернулся и направился обратно на юг, в Сан-Диего. Он прибыл туда 6 сентября 2007 года, взяв с собой еще восемнадцать образцов.

В течение следующих восемнадцати месяцев команда Джеффа Хоффмана и другие ученые продолжали собирать образцы в водах у Сан-Диего и вдоль побережья Калифорнии, Орегона и Вашингтона. Исследователи JCVI также собирали образцы совместно с Океанографическим институтом Скриппса и Университетом Вашингтона, а также сотрудничали с Океанографическим институтом Вудс-Хоул и другими партнерами для сбора глубинных образцов на борту исследовательского судна "Атлантис" и его глубоководного аппарата "Элвин".

19 марта 2009 года Крейг собрал группу ученых и помощников на причале в гавани Сан-Диего, чтобы объявить, что все готово к отправлению в очередную длительную, на первый взгляд, циклопическую экспедицию, которую он окрестил "Экспедиция Колдуна II". Официальное название экспедиции - "Исследовательское путешествие Колдуна II", организованное компаниями Beyster и Life Technologies в честь основных спонсоров: ученого, бизнесмена и филантропа из Сан-Диего Дж. Это двухлетнее путешествие было направлено в первую очередь на исследование трех морей Европы: Средиземного, Балтийского и Черного. Для этого команда должна была проплыть вдоль тихоокеанского побережья Центральной Америки до Панамского канала, а затем на восток через Карибский бассейн и Атлантический океан.

Как всегда, экспедиция была частью усилий Крейга по изучению "генов мира", на этот раз в основном в морях Евразии, в значительной степени изолированных от больших просторов мирового океана. Крейг и другие ученые ожидали, что обнаружат огромные вариации в популяциях микроорганизмов, живущих в различных экосистемах, где вода значительно различается по солености, температуре и содержанию питательных веществ, а также из-за деятельности человека.

Особой целью экспедиции был сбор и составление карты популяций фитопланктона - микроорганизмов, обитающих в океане, в том числе цианобактерий и некоторых видов водорослей, таких как диатомовые, фотосинтезирующие динофлагелляты и сине-зеленые водоросли. Фитопланктон живет у поверхности океана, поглощает углекислый газ и солнечный свет и превращает их в более чем сорок процентов кислорода на Земле. Некоторые исследователи называют океан настоящими "легкими планеты".2 Такое прозвище обычно дают тропическим дождевым лесам, которые также поглощают углерод и "выдыхают" кислород. Фитопланктон, находящийся в самом низу пищевой цепи, также обеспечивает питанием всех - от креветок и рыб до китов и, в конечном счете, людей.

В последние годы ученые предупреждают, что сброс углерода, образующегося при сжигании ископаемого топлива, и других загрязняющих веществ в атмосферу и океаны негативно сказывается на фитопланктоне. Таким образом, создается нагрузка на глобальную морскую микробную экосистему, которая поддерживает производство кислорода, поглощает и улавливает около сорока процентов углерода, попадающего в атмосферу3.

Чтобы лучше отслеживать фитопланктон и другие микробы, ученые JCVI оснастили экспедицию II модернизированными приборами для измерения таких параметров океана, как хлорофилл, соленость, рН и кислород на глубине до ста метров. Кроме того, ученые "Колдуна II" получили доступ к спутниковым снимкам, которые отслеживали цветение фитопланктона из космоса, предоставляя цветную дорожную карту, где искать. Другие спутники следили за изменениями в океанических течениях и колебаниями температуры в планетарном масштабе.

"Вчера днем неудержимый Вентер был босиком, - сообщает технологический сайт Xconomy о мероприятии по запуску Sorcerer II в Сан-Диего 19 марта, - когда он проводил док, в то время как огромный белый флаг, украшенный синей эмблемой открытия, лениво развевался на такелаже судна над головой".4 Провожали команду мэр Сан-Диего Джерри Сандерс, Хэм Смит из JCVI и представители организаций и компаний из Сан-Диего, оплативших поездку. Среди них были частный спонсор Боб Байстер и генеральный директор компании Life Technologies Грег Люсье. В то утро Люсье объявил, что его компания разрабатывает новую сверхбыструю технологию под названием "секвенирование одной молекулы", которая, как надеется компания, позволит снизить стоимость секвенирования, скажем, генома человека примерно до 10 000 долларов. Это было очень выгодно в 2009 году, когда стоимость секвенирования генома Homo sapiens исчислялась десятками тысяч долларов. Компания JCVI согласилась опробовать новую технологию, но, судя по всему, ничего не вышло.

Тем не менее, стоит отметить, что на фоне экспедиций Sorcerer II такие компании, как Life Technologies и другая компания из Сан-Диего, Illumina, стремительно снижали стоимость секвенирования и создавали более компактные и быстрые технологии, которые на сегодняшний день позволили снизить стоимость одного генома человека примерно