Микробиота земной криосферы

В. А. Кры 
лен 
ков, А. Е. Гон 
ча 
ров
МИКРОБИОТА ЗЕМНОЙ КРИОСФЕРЫ
Санкт-Пе 
тер 
бург
ФОЛИАНТ
2019

УДК 576.8.095:578.233:624.142
ББК  28.4
    К85
Ре 
цен 
зент — Л. П. Зу 
е 
ва, за 
ве 
ду 
ю 
щая ка 
фед 
рой эпи 
де 
ми 
о 
ло 
гии, па 
ра 
зи 
то 
-
ло 
гии и дез 
ин 
фек 
то 
ло 
гии Се 
ве 
ро-За 
пад 
но 
го го 
су 
да 
рствен 
но 
го ме 
ди 
цин 
ско 
го
уни 
вер 
си 
те 
та им. И. И. Меч 
ни 
ко 
ва, д-р мед. наук, про 
фес 
сор, Зас 
лу 
жен 
ный де 
-
я 
тель на 
уки РФ, глав 
ный эпи 
де 
ми 
о 
лог Ми 
нис 
те 
рства здра 
во 
ох 
ра 
не 
ния РФ по
СЗФО
Кры 
лен 
ков, В. А.
К85
Мик 
ро 
би 
о 
та зем 
ной кри 
ос 
фе 
ры / В. А. Кры 
лен 
ков, А. Е. Гон 
-
ча 
ров.— СПб. : Фо 
ли 
ант, 2019.— 448 с.
ISBN 978-5-93929-300-6
Кни 
га пред 
став 
ля 
ет со 
бой об 
зор со 
вре 
мен 
ных ис 
сле 
до 
ва 
ний мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов, об 
и 
та 
ю 
щих
в кри 
о 
ген 
ных сре 
дах на 
шей пла 
не 
ты, а так 
же не 
ко 
то 
рых ин 
же 
нер 
ных тех 
но 
ло 
гий их из 
вле 
че 
ния из
глу 
бин ле 
дя 
ных щи 
тов и хо 
лод 
ных вод. В мо 
ног 
ра 
фии об 
суж 
да 
ют 
ся воп 
ро 
сы би 
о 
ло 
ги 
чес 
ко 
го раз 
-
но 
об 
ра 
зия мик 
ро 
би 
о 
ты кри 
о 
ген 
ных мест об 
и 
та 
ния, осве 
ще 
ны ме 
ха 
низ 
мы адап 
та 
ции кле 
ток к из 
ме 
-
ня 
ю 
щим 
ся усло 
ви 
ям окру 
жа 
ю 
щей сре 
ды, раз 
лич 
ные ас 
пек 
ты со 
хра 
не 
ния и из 
ме 
не 
ния ви 
ру 
лен 
-
тнос 
ти па 
то 
ген 
ных и услов 
но-па 
то 
ген 
ных мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов, роль мик 
роб 
ной би 
о 
мас 
сы в ка 
чес 
тве
од 
но 
го из фак 
то 
ров раз 
ви 
тия про 
цес 
сов гло 
баль 
но 
го по 
теп 
ле 
ния. Осо 
бый ин 
те 
рес пред 
став 
ля 
ет
оцен 
ка ав 
то 
ра 
ми кри 
ос 
фе 
ры в ка 
чес 
тве мо 
дель 
но 
го об 
ъ 
ек 
та для из 
уче 
ния рас 
пре 
де 
ле 
ния мик 
ро 
ор 
-
га 
низ 
мов в са 
мых раз 
лич 
ных би 
о 
то 
пах и ис 
сле 
до 
ва 
ния пред 
е 
лов рас 
прос 
тра 
не 
ния жи 
вой ма 
те 
рии
вне на 
шей пла 
не 
ты.
Для спе 
ци 
а 
лис 
тов раз 
лич 
ных от 
рас 
лей би 
о 
ло 
гии и ме 
ди 
ци 
ны, в том чис 
ле мик 
ро 
би 
о 
ло 
гов,
спе 
ци 
а 
лис 
тов в об 
лас 
ти ме 
ди 
цин 
ской мик 
ро 
би 
о 
ло 
гии и эпи 
де 
ми 
о 
ло 
гии ин 
фек 
ци 
он 
ных за 
бо 
ле 
ва 
-
ний, ге 
не 
ти 
ков, эко 
ло 
гов и по 
чво 
ве 
дов. Кни 
га мо 
жет пред 
став 
лять ин 
те 
рес для ис 
сле 
до 
ва 
те 
лей в об 
-
лас 
ти наук о Зем 
ле, на 
при 
мер для мер 
зло 
то 
ве 
дов, гля 
ци 
о 
ло 
гов, оке 
а 
но 
ло 
гов, ге 
о 
ло 
гов, ге 
о 
хи 
ми 
ков
и др., а так 
же для сту 
ден 
тов и ас 
пи 
ран 
тов, из 
уча 
ю 
щих ес 
тес 
твен 
но 
на 
уч 
ные дис 
цип 
ли 
ны или спе 
ци 
а 
-
ли 
зи 
ру 
ю 
щих 
ся в ме 
ди 
ци 
не.
УДК 576.8.095:578.233:624.142
ББК 28.4
© В. А. Кры 
лен 
ков, А. Е. Гон 
ча 
ров, 2019 г.
ISBN 978-5-93929-300-6
© ООО «Изда 
т 
ельство Фо 
ли 
ант», 2019 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Пре 
дис 
ло 
вие .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
От ав 
то 
ров
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
Спи 
сок со 
кра 
ще 
ний .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
10
Г л а  
в а  1. ОПИСАНИЕ КРИОСФЕРЫ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
12
Проблемы и возможности молекулярно-генетического анализа мик 
ро 
ор 
га 
низмов в различных средах их обитания на Земле
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
16
Г л а  
в а  2. МИКРОБИОТА АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
22
Проблемы отбора проб воздуха .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
22
Содержание микроорганизмов в воздухе и в атмосферных облаках
.
.
.
25
Признаки жизнедеятельности микроорганизмов в атмосфере Земли
.
.
.
28
Участие микроорганизмов в формировании ледяных ядер кон 
ден 
сации
(в про 
цес 
сах нуклеации).
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
30
Метагеномика атмосферы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
34
Молекулярно-филогенетические исследования микробиоты атмосферы.
.
.
37
Стрессовые реакции микроорганизмов в воздушной (облачной) среде их
обитания
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
43
Г л а  
в а  3. МИКРОБИОТА СНЕЖНОГО ПОКРОВА .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
52
Снежный покров как среда обитания микроорганизмов .
.
.
.
.
.
.
.
55
Микробиота снежных покровов полярной суши
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
58
Микробиота снежного покрова полярных ледников .
.
.
.
.
.
.
.
.
78
Микробиота снежного покрова горных ледников .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
81
Микробиота снежного покрова морского льда .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
85
Экосистемные функции снежного покрова
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
88
Г л а  
в а  4. МИКРОБИОТА ШЕЛЬФОВЫХ ЛЕДНИКОВ, МОРСКИХ ЛЬДОВ И ХО 
-
ЛОДНОЙ ВОДЫ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
97
Микробиота шельфовых ледников .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
100
Микробиота морского льда
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
109
Микробиота холодной воды океанов и морей .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
115
Г л а  
в а  5. МИКРОБИОТА ЛЕДНИКОВ НА СУШЕ
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
126
Микробиота антарктических подледниковых озер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
143
3

Г л а  
в а  6. МИКРОБИОТА ПОЛЯРНЫХ И ГОРНЫХ ОЗЕР
.
.
.
.
.
.
.
.
166
Микробиота арктических озер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
166
Микробиота антарктических озер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
169
Микробиота горных (альпийских) озер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
184
Вирусы в холодной воде и во льду озер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
187
Г л а  
в а  7. МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫЕ ЗОНЫ, УГЛЕРОДНЫЙ ЦИКЛ И ПОСЛЕД 
-
СТВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
195
Зоны вечной мерзлоты на нашей планете .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
196
Роль углеродного пула в вечной мерзлоте .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
202
Некоторые оценки последствий изменения климата Земли для мерзлотных
регионов .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
211
Международные усилия, направленные на изучение природных процессов
в изменяющейся Арктике .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
216
Г л а  
в а  8. МИКРОБИОТА В ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕ
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
220
Адаптации в микробной клетке для жизни при низких и отрицательных
температурах
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
220
Свойства мерзлотных изолятов .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
222
Мерзлота как среда обитания микроорганизмов .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
228
Разнообразие микроорганизмов и состав их сообществ в вечной мерзлоте
234
Метагеномика и сведения об «омик»-подходах в исследованиях раз 
но 
об 
разия мерзлотной микробиоты .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
239
Роль мобильных генетических элементов в вечной мерзлоте
.
.
.
.
.
251
Пределы для микробной жизни в вечной мерзлоте .
.
.
.
.
.
.
.
.
260
Мерзлота как модель внеземного биома .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
264
Г л а  
в а  9. ПАТОГЕННАЯ МИКРОБИОТА ЗЕМНОЙ КРИОСФЕРЫ И ПРИРОДНАЯ ОЧАГОВОСТЬ ИНФЕКЦИЙ В ПОЛЯРНЫХ РЕГИОНАХ .
.
.
269
Сведения о существовании микроорганизмов-патогенов в криосфере Земли 271
Бактериальные патогены .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
272
Микромицетовые патогены .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
276
Угрозы вирусных инфекций в полярных регионах .
.
.
.
.
.
.
.
279
Клеточно-молекулярные механизмы, поддерживающие вирулентность пато
ге 
нов в криогенной среде .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
283
Геномные ассоциации хозяин — патоген в криофильной микробиоте.
.
.
291
Пути распространения патогенных детерминант в полярных регионах .
.
296
Гла 
ва 10. ТЕХНОЛОГИИ ГЛУБИННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЬДА И ВОДНОЙ
СРЕДЫ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
303
Разработка малозатратных, информационно емких технологий глубинного
зондирования труднодоступных акваторий Арктики и Антарктики
.
.
.
304
Проблемы глубинных исследований толстых льдов (ледников, ле 
дя 
ных
щи 
тов).
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
312
Проблемы колонкового бурения ледяных щитов .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
316
Малогабаритные буровые установки .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
318
Технология обустройства скважин проплавлением льда горячей водой .
.
319
Зонды для выполнения миссии в подледниковое озеро Уилланс .
.
.
.
324
Зонды для миссии в подледниковое озеро Эллсворт
.
.
.
.
.
.
.
.
326
Проблемы сохранения природной подледниковой среды при обустройстве
скважин с открытым доступом .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
326
Тех 
но 
ло 
гии ис 
сле 
до 
ва 
ния лед 
ни 
ков, ле 
дя 
ных щи 
тов и под 
лед 
ни 
ко 
вых озер
без на 
ру 
ше 
ния их ле 
дя 
ной изоляции .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
330
Проблемы исследования мощных ледниковых щитов и под 
лед 
ни 
ко 
вых
сред
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
331
4

Про 
ек 
ты зон 
дов для гер 
ме 
тич 
но 
го про 
ник 
но 
ве 
ния в под 
лед 
ни 
ко 
вые сре 
-
ды .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
332
Принципы термогидравлического скоростного бурения льдов
.
.
.
.
.
335
Концепция ТГБ-зонда для исследования мощных массивов льдов и подлед 
-
никовых водных сред
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
336
Сравнение ТГБ-криобота (Россия) с криоботом VALKYRIE .
.
.
.
.
.
340
ЗАК 
ЛЮ 
ЧЕ 
НИЕ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
342
Жизнедеятельность микробиоты криосферы — фактор формирования
географической оболочки нашей планеты
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
342
Ключевые стратегии выживания микроорганизмов в криосфере Земли .
.
346
Пос 
лес 
ло 
вие
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
355
Бла 
го 
дар 
нос 
ти.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
357
Биб 
ли 
ог 
ра 
фи 
чес 
кие ссыл 
ки .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
359

ПРЕДИСЛОВИЕ
Кни 
га «Мик 
ро 
би 
о 
та зем 
ной кри 
ос 
фе 
ры» — об 
зор со 
вре 
мен 
ных ис 
сле 
до 
ва 
-
ний мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов, об 
и 
та 
ю 
щих в кри 
о 
ген 
ных сре 
дах на 
шей пла 
не 
ты,— на 
-
пи 
са 
на В. А. Кры 
лен 
ко 
вым и А. Е. Гон 
ча 
ро 
вым — учас 
тни 
ка 
ми меж 
ве 
до 
-
мствен 
ной груп 
пы мо 
ни 
то 
рин 
га по 
ляр 
ных ре 
ги 
о 
нов, в де 
я 
тель 
нос 
ти ко 
то 
рой
при 
ни 
ма 
ют ак 
тив 
ное учас 
тие со 
труд 
ни 
ки ка 
фед 
ры эпи 
де 
ми 
о 
ло 
гии, па 
ра 
зи 
то 
-
ло 
гии и дез 
ин 
фек 
то 
ло 
гии Се 
ве 
ро-За 
пад 
но 
го го 
су 
да 
рствен 
но 
го ме 
ди 
цин 
ско 
го
уни 
вер 
си 
те 
та им. И. И. Меч 
ни 
ко 
ва. За 
да 
чи ис 
сле 
до 
ва 
ний, про 
во 
ди 
мых в рам 
-
ках по 
сто 
ян 
но 
го мо 
ни 
то 
рин 
га по 
ляр 
ной мик 
ро 
би 
о 
ты, со 
че 
та 
ю 
ще 
го эле 
мен 
ты
эпи 
де 
ми 
о 
ло 
ги 
чес 
ко 
го над 
зо 
ра за по 
ляр 
ны 
ми по 
се 
ле 
ни 
я 
ми с мо 
ле 
ку 
ляр 
но-ге 
не 
-
ти 
чес 
кой иден 
ти 
фи 
ка 
ци 
ей функ 
ций и так 
со 
нов по 
ляр 
ных со 
об 
ществ про 
ка 
ри 
-
от и эу 
ка 
ри 
от, свя 
за 
ны с про 
филь 
ным на 
прав 
ле 
ни 
ем на 
учной де 
я 
тель 
нос 
ти ка 
-
фед 
ры — из 
уче 
ни 
ем эпи 
де 
ми 
о 
ло 
гии ин 
фек 
ций, об 
услов 
лен 
ных услов 
но-па 
то 
-
ген 
ны 
ми мик 
ро 
ор 
га 
низ 
ма 
ми и, в час 
тнос 
ти, внут 
ри 
боль 
нич 
ных ин 
фек 
ций.
Ре 
зуль 
та 
ты ис 
сле 
до 
ва 
ний, об 
суж 
да 
е 
мых в на 
сто 
я 
щей мо 
ног 
ра 
фии, свиде 
-
тельствуют об уни 
вер 
саль 
нос 
ти ме 
ха 
низ 
мов адап 
та 
ции мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов к ме 
-
ня 
ю 
щим 
ся усло 
ви 
ям окру 
жа 
ю 
щей сре 
ды, на 
блю 
да 
е 
мым в раз 
лич 
ных при 
род 
-
ных и ан 
тро 
по 
ген 
ных эко 
сис 
те 
мах. Бла 
го 
да 
ря изо 
би 
лию и раз 
но 
об 
ра 
зию фак 
-
то 
ров па 
то 
ген 
нос 
ти и устой 
чи 
вос 
ти к ан 
ти 
би 
о 
ти 
кам мик 
ро 
би 
ом кри 
ос 
фе 
ры яв 
-
ля 
ет 
ся одним из важ 
ней 
ших ре 
зер 
ву 
а 
ров ге 
нов, со 
став 
ля 
ю 
щих пан 
ге 
ном гос 
-
пи 
таль 
ных по 
пу 
ля 
ций воз 
бу 
ди 
те 
лей внут 
ри 
боль 
нич 
ных ин 
фек 
ций.
Па 
то 
ген 
ные и услов 
но-па 
то 
ген 
ные мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мы (про 
ка 
ри 
о 
ты и эу 
ка 
ри 
-
о 
ты), за 
не 
сен 
ные че 
ло 
ве 
ком в вы 
со 
кие ши 
ро 
ты, при 
спо 
саб 
ли 
ва 
ют 
ся к усло 
ви 
-
ям изо 
ли 
ро 
ван 
ной сре 
ды об 
и 
та 
ния, ко 
то 
рую со 
зда 
ют сами люди, жи 
ву 
щие
и ра 
бо 
та 
ю 
щие в су 
ро 
вых усло 
ви 
ях по 
ляр 
ных ре 
ги 
о 
нов на 
шей пла 
не 
ты, фор 
ми 
-
руя сво 
е 
об 
раз 
ные тех 
но 
ген 
ные или ан 
тро 
пур 
ги 
чес 
кие при 
род 
ные оча 
ги в мес 
-
тах рас 
по 
ло 
же 
ния по 
ляр 
ных стан 
ций и по 
се 
ле 
ний.
В то же вре 
мя в су 
ро 
вых усло 
ви 
ях Арктики и Антарктики орга 
низм че 
ло 
ве 
-
ка под 
вер 
га 
ет 
ся ин 
тен 
сив 
но 
му воз 
де 
йствию не 
бла 
гоп 
ри 
ят 
ных фак 
то 
ров окру 
-
жа 
ю 
щей сре 
ды, что при 
во 
дит к на 
ру 
ше 
нию адап 
та 
ци 
он 
но-за 
щит 
ных функ 
ций
и боль 
шей вос 
при 
им 
чи 
вос 
ти орга 
низ 
ма че 
ло 
ве 
ка к ин 
фек 
ци 
ям.
Рас 
кры 
тие ме 
ха 
низ 
мов (фе 
но 
ме 
нов) воз 
рас 
та 
ния ви 
ру 
лен 
тнос 
ти услов 
-
но-па 
то 
ген 
ных мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов при низ 
ких тем 
пе 
ра 
ту 
рах, а так 
же у бак 
те 
-
6

рий, об 
и 
та 
ю 
щих в орга 
низ 
мах лю 
дей, ко 
то 
рые дли 
тель 
но жи 
вут в за 
мкну 
той
(ис 
ку 
сствен 
ной) сре 
де (та 
ких как по 
ляр 
ные по 
се 
ле 
ния и стан 
ции, под 
лод 
ки
и дру 
гие гер 
мо 
объ 
е 
мы) и под 
вер 
га 
ют 
ся пе 
ре 
крес 
тной пе 
ре 
да 
че раз 
лич 
ных ин 
-
фек 
ций меж 
ду людь 
ми, яв 
ля 
ют 
ся ак 
ту 
аль 
ней 
ши 
ми за 
да 
ча 
ми со 
вре 
мен 
ной эпи 
-
де 
ми 
о 
ло 
гии и орга 
ни 
за 
ции охра 
ны здо 
ровья на 
се 
ле 
ния по 
ляр 
ных регионов.
В этом смыс 
ле кни 
га яв 
ля 
ет 
ся по 
лез 
ным ис 
точ 
ни 
ком све 
де 
ний о про 
цес 
сах,
ме 
то 
дах и сре 
дствах, ко 
то 
рые сле 
ду 
ет ис 
сле 
до 
вать, раз 
ра 
ба 
ты 
вать и ис 
поль 
зо 
-
вать для орга 
ни 
за 
ции мо 
ни 
то 
рин 
го 
вых ис 
сле 
до 
ва 
ний раз 
лич 
но 
го на 
зна 
че 
ния:
са 
ни 
тар 
но-эпи 
де 
ми 
о 
ло 
ги 
чес 
ко 
го мо 
ни 
то 
рин 
га го 
род 
ской сре 
ды, ста 
ци 
о 
на 
ров
и по 
ляр 
ных по 
се 
ле 
ний, а так 
же свя 
зан 
ных с экс 
пер 
ти 
зой хо 
зя 
йствен 
ной де 
я 
-
тель 
нос 
ти че 
ло 
ве 
ка на осно 
ве срав 
ни 
тель 
но 
го ана 
ли 
за транс 
фор 
ма 
ций кос 
ных
и би 
о 
ти 
чес 
ких ком 
по 
нен 
тов лан 
дшаф 
тов и ак 
ва 
то 
рий под воз 
де 
йстви 
ем ан 
тро 
-
по 
ген 
ной (тех 
но 
ген 
ной) на 
груз 
ки на раз 
лич 
ные эко 
сис 
те 
мы. При этом не 
об 
хо 
-
ди 
мо от 
ме 
тить, что основ 
ная идея орга 
ни 
за 
ции мо 
ни 
то 
рин 
го 
вых ис 
сле 
до 
ва 
ний 
раз 
лич 
ных сред об 
и 
та 
ния че 
ло 
ве 
ка и би 
о 
ге 
о 
це 
но 
зов со 
сто 
ит в том, что по 
сто 
-
ян 
но де 
йству 
ю 
щая сис 
те 
ма об 
ра 
бот 
ки ре 
зуль 
та 
тов об 
сле 
до 
ва 
ния ак 
ва 
то 
рий,
тер 
ри 
то 
рий и жи 
те 
лей, по 
лу 
ча 
е 
мых раз 
лич 
ны 
ми ме 
то 
да 
ми и сре 
дства 
ми со 
вре 
-
мен 
ной на 
уки, яв 
ля 
ет 
ся одни 
ми из са 
мых эф 
фек 
тив 
ных средсв ми 
ни 
ми 
за 
ции
от 
ри 
ца 
тель 
ных по 
сле 
дствий хо 
зя 
йствен 
ной де 
я 
тель 
нос 
ти че 
ло 
ве 
ка на его здо 
-
ровье, не ме 
нее де 
йствен 
ных, чем даже но 
вей 
шие ме 
ди 
цин 
ские, при 
ро 
до 
ох 
-
ран 
ные и ре 
сур 
сос 
бе 
ре 
га 
ю 
щие тех 
но 
ло 
гии. При этом раз 
ра 
бот 
ка и экс 
плу 
а 
та 
-
ция са 
мих мо 
ни 
то 
рин 
го 
вых средств и ме 
то 
дов яв 
ля 
ют 
ся бо 
лее де 
ше 
вы 
ми.
Л. П. Зу 
е 
ва,
зав. ка 
фед 
рой эпи 
де 
ми 
о 
ло 
гии, па 
-
ра 
зи 
то 
ло 
гии и дез 
ин 
фек 
то 
ло 
гии
Се 
ве 
ро-За 
пад 
но 
го го 
су 
да 
рствен 
но 
-
го ме 
ди 
цин 
ско 
го уни 
вер 
си 
те 
та им.
И. И. Меч 
ни 
ко 
ва, д-р мед. наук,
про 
фес 
сор, Зас 
лу 
жен 
ный де 
я 
тель
на 
уки РФ, глав 
ный эпи 
де 
ми 
о 
лог
Ми 
нис 
те 
рства здра 
во 
ох 
ра 
не 
ния РФ 
по СЗФО

ОТ АВТОРОВ
Изда 
ние кни 
ги «Мик 
ро 
би 
о 
та зем 
ной кри 
ос 
фе 
ры» об 
услов 
ле 
но по 
треб 
нос 
тью 
ее ав 
то 
ров осмыс 
лить огром 
ный мас 
сив дан 
ных в об 
лас 
ти ис 
сле 
до 
ва 
ний мик 
ро 
-
би 
о 
ты кри 
ос 
фе 
ры Зем 
ли, ко 
то 
рый был по 
лу 
чен в по 
след 
ние де 
ся 
ти 
ле 
тия, а так 
-
же яв 
ля 
ет 
ся ре 
зуль 
та 
том ра 
бо 
ты меж 
ве 
до 
мствен 
ной груп 
пы мо 
ни 
то 
рин 
га по 
ляр 
-
ных ре 
ги 
о 
нов, де 
я 
тель 
ность ко 
то 
рой осно 
ва 
на на ло 
гис 
ти 
чес 
ких опе 
ра 
ци 
ях Вы 
-
со 
ко 
ши 
рот 
ной ар 
кти 
чес 
кой, Рос 
сий 
ской ан 
тар 
кти 
чес 
кой и Санкт-Пе 
тер 
бу 
ргской 
ги 
ма 
лай 
ской экс 
пе 
ди 
ций. Глав 
ной целью ав 
то 
ров этой кни 
ги яв 
ля 
ет 
ся кри 
ти 
чес 
-
кий ана 
лиз основ 
ных пред 
став 
ле 
ний о за 
ко 
но 
мер 
нос 
тях жиз 
не 
де 
я 
тель 
нос 
ти
и рас 
прос 
тра 
не 
ния мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов в кри 
ос 
фе 
ре (в мер 
злой лито 
сфере, в хо 
-
лод 
ных сло 
ях ат 
мос 
фе 
ры и гид 
рос 
фе 
ры) на 
шей пла 
не 
ты. Рос 
сий 
ская на 
ука име 
-
ет за 
слу 
жен 
ный при 
ори 
тет в ис 
сле 
до 
ва 
ни 
ях Арктики и Антарктики, в из 
уче 
нии
мик 
ро 
би 
о 
ты мно 
го 
лет 
не 
мер 
злых грун 
тов и по 
род (ра 
бо 
ты Д. А. Ги 
ли 
чин 
ско 
го,
E. M. Рив 
ки 
ной, Т. А. Виш 
ни 
вец 
кой, Е. А. Во 
робь 
е 
вой, В. А. Щер 
ба 
ко 
вой,
М. А. Пет 
ро 
вой и др.), свойств ан 
тар 
кти 
чес 
ко 
го ле 
дя 
но 
го щита и кер 
нов, из 
вле 
-
чен 
ных из глу 
бо 
кой сква 
жи 
ны, про 
бу 
рен 
ной к под 
лед 
ни 
ко 
во 
му озе 
ру Вос 
ток
(ра 
бо 
ты В. Я. Ли 
пен 
ко 
ва, Н. И. Ва 
силь 
е 
ва, В. В. Лу 
ки 
на, а ра 
нее — А. П. Ка 
пи -
цы, И. А. Зо 
ти 
ко 
ва и Б. Б. Куд 
ря 
шо 
ва). В мас 
си 
ве ме 
те 
о 
ро 
ло 
ги 
чес 
ко 
го и ак 
кре 
-
ци 
он 
но 
го льда ле 
дя 
но 
го щита Антарктиды, на 
чи 
ная с пи 
о 
нер 
ских ра 
бот
С. С. Абызова, были об 
на 
ру 
же 
ны мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мы, в том чис 
ле и в ре 
зуль 
та 
те
рос 
сий 
ско-аме 
ри 
ка 
но-фран 
цуз 
ско 
го со 
труд 
ни 
чес 
тва (ра 
бо 
ты J. C. Priscu,
B. C. Christ 
ner, M. J. Siegert, J. Petit, И. А. Алехиной, С. А. Бу 
ла 
та и др.), вы 
яв 
ле 
-
на воз 
мож 
ность их дли 
тель 
но 
го ана 
би 
о 
за в те 
че 
ние не 
сколь 
ких со 
тен ты 
сяч лет,
а так 
же по 
лу 
че 
ны пер 
вые дан 
ные о сво 
йствах мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов, про 
яв 
ля 
ю 
щих
себя как хе 
мо 
ав 
тот 
ро 
фы и псих 
ро 
фи 
лы.
Эти ком 
плек 
сные ис 
сле 
до 
ва 
ния ини 
ци 
и 
ро 
ва 
ли ана 
ло 
гич 
ные ис 
сле 
до 
ва 
ния
снеж 
но-ле 
дя 
ных по 
кро 
вов и мер 
злот 
ных грун 
тов в раз 
лич 
ных ре 
ги 
о 
нах пла 
не 
-
ты, в том чис 
ле в Альпах, Грен 
лан 
дии, ар 
хи 
пе 
ла 
ге Шпиц 
бер 
ген и Ти 
бе 
те, ко 
-
то 
рые по 
ка 
за 
ли, что веч 
ная мер 
зло 
та, лед 
ни 
ки и под 
лед 
ни 
ко 
вые сре 
ды яв 
ля 
ют 
-
ся ди 
на 
мич 
ны 
ми мик 
роб 
ны 
ми эко 
сис 
те 
ма 
ми с раз 
лич 
ны 
ми теп 
ло 
вы 
ми ре 
жи 
-
ма 
ми, фи 
зи 
чес 
ки 
ми, гид 
ро 
ло 
ги 
чес 
ки 
ми и ге 
о 
хи 
ми 
чес 
ки 
ми ха 
рак 
те 
рис 
ти 
ка 
ми.
Со 
во 
куп 
ные ре 
зуль 
та 
ты ис 
сле 
до 
ва 
ний по 
след 
них лет, про 
во 
ди 
мых в на 
шей
стра 
не и за ру 
бе 
жом, сви 
де 
т 
ельству 
ют о том, что би 
о 
мас 
са мик 
ро 
би 
о 
ты, за 
-
8

клю 
чен 
ная в кри 
ос 
фе 
ре Зем 
ли, яв 
ля 
ет 
ся одним из опре 
де 
ля 
ю 
щих фак 
то 
ров
раз 
ви 
тия про 
цес 
сов гло 
баль 
но 
го по 
теп 
ле 
ния, а огром 
ный пул угле 
ро 
да орга 
ни 
-
чес 
ких ве 
ществ ста 
но 
вит 
ся все бо 
лее уяз 
ви 
мым для про 
цес 
сов раз 
ло 
же 
ния,
сжи 
га 
ния и пе 
ре 
но 
са вод 
ны 
ми сто 
ка 
ми (так на 
зы 
ва 
е 
мым гид 
ро 
ло 
ги 
чес 
ким экс 
-
пор 
том) всле 
дствие эко 
сис 
тем 
ных на 
ру 
ше 
ний и вод 
но 
го стрес 
са.
Мы по 
пы 
та 
лись об 
об 
щить со 
вре 
мен 
ные зна 
ния о хо 
лод 
ной при 
род 
ной сре 
де,
в ко 
то 
рой за 
мер 
за 
ет вода, что 
бы об 
ра 
тить вни 
ма 
ние умно 
го и тре 
бо 
ва 
тель 
но 
го
чи 
та 
те 
ля на основ 
ные на 
прав 
ле 
ния со 
вре 
мен 
ных ис 
сле 
до 
ва 
ний мик 
ро 
би 
о 
ты кри 
-
ос 
фе 
ры Зем 
ли, рас 
ска 
зать о раз 
но 
об 
ра 
зии эко 
ло 
ги 
чес 
ких ниш об 
и 
та 
ния и со 
ста 
ве
со 
об 
ществ мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мов-кри 
о 
фи 
лов, о их би 
о 
ге 
о 
хи 
ми 
чес 
кой де 
я 
тель 
нос 
ти
в кри 
о 
ген 
ной сре 
де. Мы осоз 
на 
ем, что ис 
сле 
до 
ва 
те 
льский ма 
те 
ри 
ал, из 
ло 
жен 
ный
в лю 
бом на 
учном об 
зо 
ре, по 
свя 
щен 
ном раз 
лич 
ным ас 
пек 
там той или иной от 
рас 
-
ли зна 
ния, к мо 
мен 
ту его из 
да 
ния об 
ыч 
но уже уста 
ре 
ва 
ет, тем бо 
лее в усло 
ви 
ях
стре 
ми 
тель 
но 
го рос 
та ин 
фор 
ма 
ции о мик 
ро 
би 
о 
те хо 
лод 
ных эко 
сис 
тем, яв 
ля 
ю 
-
щей 
ся пред 
ме 
том рас 
смот 
ре 
ния дан 
ной пуб 
ли 
ка 
ции. Мы по 
ни 
ма 
ли так 
же, что
струк 
ту 
ра из 
ло 
же 
ния дан 
но 
го ис 
сле 
до 
ва 
те 
льско 
го ма 
те 
ри 
а 
ла яв 
ля 
ет 
ся в из 
вес 
тной 
мере ис 
ку 
сствен 
ной, от 
ра 
жая наши со 
бствен 
ные, да 
ле 
ко не иде 
аль 
ные, пред 
став 
-
ле 
ния о по 
ряд 
ке из 
ло 
же 
ния све 
де 
ний о мик 
ро 
би 
о 
те кри 
ос 
фе 
ры Зем 
ли.
Оцен 
ка из 
ме 
ня 
ю 
щей 
ся ди 
на 
ми 
ки мик 
роб 
ных со 
об 
ществ кри 
ос 
фе 
ры Зем 
ли
и их вкла 
да в бо 
лее слож 
ные (и раз 
но 
об 
раз 
ные) эко 
сис 
те 
мы на 
шей пла 
не 
ты
оста 
ет 
ся од 
ной из клю 
че 
вых про 
блем в би 
о 
ге 
о 
хи 
мии и эко 
ло 
гии мик 
ро 
ор 
га 
-
низ 
мов. Ско 
рос 
ти би 
о 
хи 
ми 
чес 
ких ре 
ак 
ций и ме 
та 
бо 
ли 
чес 
ких про 
цес 
сов при
низ 
ких и от 
ри 
ца 
тель 
ных тем 
пе 
ра 
ту 
рах снеж 
но-лед 
ни 
ко 
вых по 
кро 
вов и веч 
ной
мер 
зло 
ты ста 
но 
вят 
ся пред 
ель 
но ма 
лы 
ми. Это при 
во 
дит к тому, что мик 
роб 
ные
со 
об 
щес 
тва в кри 
ос 
фе 
ре Зем 
ли со 
хра 
ня 
ют жиз 
нес 
по 
соб 
ность на 
мно 
го доль 
ше,
чем в лю 
бых дру 
гих мес 
тах об 
и 
та 
ни 
ях. Раз 
лич 
ные кри 
о 
ген 
ные сре 
ды и адап 
-
ти 
ро 
ван 
ные к ним мик 
ро 
ор 
га 
низ 
мы пред 
став 
ля 
ют со 
бой кри 
о 
би 
ос 
фе 
-
ру — часть би 
ос 
фе 
ры на 
шей пла 
не 
ты, где ре 
а 
ли 
зу 
ет 
ся еще не впол 
не из 
учен 
-
ная стра 
те 
гия са 
мо 
сох 
ра 
не 
ния и кри 
о 
кон 
сер 
ва 
ции би 
о 
ло 
ги 
че 
cких сис 
тем. Сле 
-
ду 
ет за 
ме 
тить так 
же, что су 
щес 
тво 
ва 
ние кри 
ос 
фе 
ры яв 
ля 
ет 
ся об 
ыч 
ным со 
сто 
я 
-
ни 
ем по 
вер 
хнос 
ти и глу 
бин мно 
гих пла 
нет Сол 
неч 
ной сис 
те 
мы: семь (из де 
вя 
-
ти) из 
вес 
тных на 
уке пла 
нет, их спут 
ни 
ки, а так 
же ко 
ме 
ты и ас 
те 
ро 
и 
ды яв 
ля 
ют 
-
ся кри 
о 
ген 
ны 
ми по сво 
ей при 
ро 
де, по 
э 
то 
му об 
на 
ру 
жен 
ные в кри 
ос 
фе 
ре Зем 
ли
жиз 
нес 
по 
соб 
ные клет 
ки и про 
дук 
ты их жиз 
не 
де 
я 
тель 
нос 
ти пред 
став 
ля 
ют со 
-
бой воз 
мож 
ный ана 
лог вне 
зем 
ных эко 
сис 
тем. Если на ран 
них ста 
ди 
ях раз 
ви 
тия 
не 
бес 
ных тел су 
щес 
тво 
ва 
ла жизнь, то впол 
не ве 
ро 
ят 
но со 
хра 
не 
ние ее сле 
дов
в иноп 
ла 
нет 
ных мер 
злых тол 
щах и лед 
ни 
ко 
вых по 
кро 
вах.
Сов 
мес 
тные ра 
бо 
ты би 
о 
ло 
гов и пред 
ста 
ви 
те 
лей дру 
гих от 
рас 
лей зна 
ния, ре 
а 
-
ли 
зу 
ю 
щих раз 
лич 
ные ме 
то 
до 
ло 
ги 
чес 
кие под 
хо 
ды к из 
уче 
нию кри 
ос 
фе 
ры Зем 
ли,
весь 
ма по 
лез 
ны при со 
вер 
ше 
нство 
ва 
нии тех 
но 
ло 
гий про 
ник 
но 
ве 
ния в под 
лед 
ни 
-
ко 
вую сре 
ду и для пер 
спек 
ти 
вы ис 
сле 
до 
ва 
ний кри 
ос 
фер 
ных эко 
сис 
тем. Зна 
чи 
мые 
ре 
зуль 
та 
ты были по 
лу 
че 
ны и про 
а 
на 
ли 
зи 
ро 
ва 
ны либо внут 
ри боль 
ших ком 
плек 
-
сных на 
учных цен 
тров, либо в со 
дру 
жес 
тве не 
сколь 
ких ве 
ду 
щих круп 
ных кол 
-
лек 
ти 
вов уче 
ных. Сле 
ду 
ет осо 
бо от 
ме 
тить, что су 
щес 
твен 
ное ко 
ли 
чес 
тво пуб 
ли 
-
ка 
ций по дан 
ной теме, на 
счи 
ты 
ва 
ю 
щее иногда бо 
лее двух-трех де 
сят 
ков со 
ав 
то 
-
ров, име 
ют весь 
ма при 
лич 
ные ин 
дек 
сы ци 
ти 
ру 
е 
мос 
ти и со 
зда 
ны со 
дру 
жес 
твом
кол 
лек 
ти 
вов ис 
сле 
до 
ва 
те 
лей из раз 
ных на 
учных учреж 
де 
ний и уни 
вер 
си 
те 
тов.
Та 
кие ком 
плек 
сные ис 
сле 
до 
ва 
ния по 
зво 
лят рас 
ши 
рить наши зна 
ния и об 
ес 
пе 
чить 
их при 
ме 
не 
ние в на 
уке о Зем 
ле (на 
при 
мер, в та 
ких от 
рас 
лях, как гид 
ро 
ме 
те 
о 
ро 
ло 
-
гия, по 
чво 
ве 
де 
ние и гля 
ци 
о 
ло 
гия), а так 
же в це 
лях их хо 
зя 
йствен 
но-про 
мыш 
лен 
-
но 
го ис 
поль 
зо 
ва 
ния, для би 
о 
ре 
ме 
ди 
а 
ции окру 
жа 
ю 
щей сре 
ды и раз 
ра 
бот 
ки но 
вых
ме 
ди 
цин 
ских тех 
но 
ло 
гий.
9

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АДФ — аде 
но 
зин 
ди 
фос 
фор 
ная кис 
ло 
та
АТФ — аде 
но 
зин 
три 
фос 
фор 
ная кис 
ло 
та
ГПГ — го 
ри 
зон 
таль 
ный пе 
ре 
нос ге 
нов
ДНК — дез 
окси 
ри 
бо 
нук 
ле 
и 
но 
вая кис 
ло 
та
кДНК — ком 
пле 
мен 
тар 
ная дез 
окси 
ри 
бо 
нук 
ле 
и 
но 
вая кис 
ло 
та
КОЕ — ко 
ло 
ни 
е 
об 
ра 
зу 
ю 
щая еди 
ни 
ца
кПЦР — ко 
ли 
чес 
твен 
ная по 
ли 
ме 
раз 
ная цеп 
ная ре 
ак 
ция
МВП — мик 
ро 
би 
о 
ло 
ги 
чес 
кий ва 
ку 
ум 
ный про 
бо 
от 
бор 
ник
МГЭ — мо 
биль 
ные ге 
не 
ти 
чес 
кие эле 
мен 
ты
МГЭИК — Меж 
пра 
ви 
т 
ельствен 
ная груп 
па экс 
пер 
тов по про 
цес 
сам из 
ме 
не 
ния кли 
ма 
та
мРНК — мат 
рич 
ная (ин 
фор 
ма 
ци 
он 
ная) ри 
бо 
нук 
ле 
и 
но 
вая кис 
ло 
та
НЭС — на 
учно-экс 
пе 
ди 
ци 
он 
ные суда
ОРВИ — острые рес 
пи 
ра 
тор 
ные ви 
рус 
ные ин 
фек 
ции
ПЦР — по 
ли 
ме 
раз 
ная цеп 
ная ре 
ак 
ция
РАН — Рос 
сий 
ская ака 
де 
мия наук
РАЭ — Рос 
сий 
ская ан 
тар 
кти 
чес 
кая экс 
пе 
ди 
ция
рДНК — ри 
бо 
сом 
ная дез 
окси 
ри 
бо 
нук 
ле 
и 
но 
вая кис 
ло 
та
РНК — ри 
бо 
нук 
ле 
и 
но 
вая кис 
ло 
та
рРНК — ри 
бо 
сом 
ная ри 
бо 
нук 
ле 
и 
но 
вая кис 
ло 
та
ТГБ-зонд — тер 
ми 
чес 
кий гид 
рав 
ли 
чес 
кий бу 
ро 
вой зонд
тРНК — транс 
пор 
тная РНК
УФ — ультра 
фи 
о 
ле 
то 
вый
AIV — ви 
рус грип 
па типа A
AMOVA — Analysis of Molecular Variance — ана 
лиз мо 
ле 
ку 
ляр 
ной дис 
пер 
сии
BP — bacterial production — бак 
те 
ри 
аль 
ное про 
ду 
ци 
ро 
ва 
ние
bTEFAP — bacterial tag-encoded FLX amplicon pyrosequencing
CFB-клас 
тер — Cytophaga-Flavobacteria-Bacteroides-клас 
тер
CHWD — Clean Hot Water Drills — эко 
ло 
ги 
чес 
ки чис 
тое про 
плав 
ле 
ние (гид 
ро 
ди 
на 
ми 
-
чес 
кое свер 
ле 
ние) го 
ря 
чей во 
дой тол 
щи льда
COG — clusters of orthologous — груп 
пы орто 
ло 
гич 
ных ге 
нов
COMNAP — Council of Managers of National Antarctic Programs — Со 
вет ру 
ко 
во 
ди 
те 
лей на 
-
ци 
о 
наль 
ных ан 
тар 
кти 
чес 
ких про 
грамм
CRISPR — Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — ко 
рот 
кие па 
лин 
-
дром 
ные по 
вто 
ры, ре 
гу 
ляр 
но рас 
по 
ло 
жен 
ные груп 
па 
ми
10