Как вызвать дождь? Один из способов — засеивание облаков: в облака выбрасывают частицы, на которых вода замерзает, кристаллы льда растут, тяжелеют и падают, по пути тая. Сегодня для этого чаще всего используют иодид серебра — эффективный, но токсичный реагент.
Международная группа учёных под руководством Сяофэн Вана и Бориса Винацера из Виргинского политеха нашла альтернативу. Они выявили у грибов белки, которые тоже запускают кристаллизацию льда, причём при относительно высоких отрицательных температурах. Результаты опубликованы в Science Advances. Главное преимущество — безопасность. В отличие от иодида серебра, эти белки не токсичны.
Если мы научимся производить их в достаточном количестве, засеивание облаков станет гораздо безопаснее.
— говорит Винацер.
Но сфера применения шире. Грибковые белки водорастворимы и не требуют использования целых клеток (как бактериальные аналоги). Это важно для пищевой промышленности: такой белок можно использовать как добавку для более контролируемой заморозки, не внося в продукт посторонние микроорганизмы. В криоконсервации — для защиты клеток (сперматозоидов, эмбрионов) от повреждения льдом: белок заставляет воду замерзать раньше и равномернее, пока клетка ещё не переохладилась.
Происхождение гена тоже удивило учёных. Анализ показал, что грибы семейства Mortierellaceae получили его от бактерий сотни тысяч или миллионы лет назад через горизонтальный перенос — явление, которое для грибов считается редким. Сам белок за это время эволюционировал, став более эффективным. Это повышает его ценность для практического применения.
Есть и климатический аспект. Лёд в облаках влияет на то, сколько солнечной радиации отражается в космос, а сколько достигает Земли. Зная, какой именно грибковой белок работает и сколько его содержится в атмосфере, климатологи смогут строить более точные модели.
Дождь, который мы вызываем, мороженое, которое едим, и модели, по которым мы предсказываем климат, — все они могут оказаться связаны с крошечным белком, который грибы приютили у бактерий миллионы лет назад. И теперь мы знаем, как он работает.
