В этот серый полдень в заливе Мэн в 2018 году пятнадцатилетняя экспедиция Sorcerer II подходит к концу, и Крейг снова смотрит на бескрайнее море, бурлящее и вздымающееся вокруг него. "Мне приходится заставлять себя представлять, что в каждом миллилитре моря есть миллион бактерий и десять миллионов вирусов", - говорит он. "Я все еще вижу его как удивительную, прекрасную вещь, но на самом деле это огромный живой суп, который мы все еще исследуем, пытаясь узнать великие секреты, которые он хранит о жизни на Земле".
Часть 1. В поисках микробов
Глава 1. Сюрприз Саргассова моря
Внезапный, дерзкий и неожиданный вопрос не раз заставал человека врасплох и выводил его на чистую воду.
-Фрэнсис Бэкон
13 мая 2003 года судно Sorcerer II элегантно скользило по сине-серым водам Саргассова моря в двадцати шести милях к юго-востоку от Бермудских островов. Небо было ясным, а море спокойным в тот день, который все на борту помнят как жаркий и душный. В задней части судна сидел двадцатидевятилетний Джефф Хоффман - высокий, широкоплечий микробиолог с выбеленными солнцем волосами и чемпион по плаванию из Луизианы готовился взять первые в истории пробы океанских микробов с кормы "Колдуна II". Вместе с небольшой командой ученых он устанавливал насос и приборы, которые должны были быть опущены в море в точке с координатами 32°10¢N 64°30¢W или очень близко к ней. Это было место расположения гидростанции "S", глубоководного причала, где ученые регулярно брали океанографические пробы с 1954 года. Каждые две недели с исследовательских судов спускались комплекты погружных бутылок для забора воды на разных уровнях под поверхностью. Приборы также собирали данные о температуре, солености и уровне растворенного кислорода.
Гидростанция "S" расположена у западного края огромного моря, которое простирается от Бермудских островов на западе до побережья Африки и занимает примерно половину Атлантического океана. Омываемое сильными и устойчивыми течениями, которые окружают его со всех сторон, словно жидкие стены водной крепости - Гольфстрим на западе, Северо-Атлантическое течение на севере, Канарское течение на востоке и Северное экваториальное течение на юге, - Саргассово море иногда называют "океанской пустыней", поскольку эти течения блокируют поступление питательных веществ, которые поддерживают скудную макрожизнь в других частях Атлантики. Саргассово море также примечательно и получило свое название из-за обилия морских водорослей рода Sargassum, плавающих на его поверхности. Это кажущийся бесконечным, насыщенный, пестрый мат, похожий на кучи темной зелено-коричневой кашицы.
В 2003 году, когда "Колдун II" отправился в тот жаркий летний день, большинство ученых все еще полагали, что низкая концентрация питательных веществ в Саргассовом море означает, что микробов тоже будет мало. До этой экспедиции океанские микробиологи идентифицировали лишь немногие из обитающих там крошечных организмов. Но действительно ли Саргассо является зоной жизни для столь малого количества микробов, или ученые упустили некоторые или большинство обитающих там видов?
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые с борта Sorcerer II отправят беспрецедентное количество микробов в лабораторию в Мэриленде для генетического секвенирования с помощью дробового геномного секвенирования - относительно нового процесса, который Крейг впервые использовал в 1990-х годах, в том числе в Celera, компании, которую он стал одним из основателей в 1998 году. При секвенировании методом "дробовика" ДНК извлекается из организма (или из десятка, сотни или тысячи организмов) и буквально распадается на короткие случайные фрагменты. Затем машины для секвенирования ДНК захватывают каждый фрагмент длиной около пятисот пар оснований и записывают его генетический код в виде оснований A, G, C и T, которые являются четырьмя составными частями ДНК. Наконец, компьютеры находят совпадения в этих фрагментах - участки ДНК, которые совпадают не менее чем на шестнадцать пар оснований, - и собирают их в цифровом виде в гены и геномы, которые затем сравниваются с известными последовательностями ДНК.