Жизнь без солнца: как микробы добывают энергию из камней и радиоактивности
Земля кишит жизнью не только на поверхности — но и глубоко под нашими ногами. Новое исследование показало, что микроорганизмы могут процветать на рекордных глубинах. Международная группа ученых провела восьмилетнюю перепись подземной биосферы и обнаружила разнообразные формы жизни на глубине до 4375 метров под сушей и до 491 метра под океаническим дном. Результаты исследования опубликованы в Science Advances.
Как и где искали глубинную жизнь
Команда, возглавляемая микробиологом Эмилем Раффом (Океанографический институт Вудс-Хоул, США) и биоинформатиком Изабеллой Храбе де Анджелис (Институт химии Общества Макса Планка, Германия), проанализировала образцы из более чем 50 точек по всему миру. Исследование включало:
- Почвы, водные столбы, отложения - на поверхности.
- Пещеры, глубоководные гидротермальные источники - на границе поверхности и недр.
- Шахты, водоносные горизонты, жидкости от гидроразрыва пласта - из глубины.
Чем глубже, тем неожиданнее
Обычно считается, что чем глубже, тем меньше жизни, так как меньше энергии. Но результаты опровергли это представление.
"В некоторых подземных средах разнообразие жизни может конкурировать, если не превосходить разнообразие на поверхности", — говорит Рафф.
Особенно богатым оказался микробиом морских недр, а также организмы из таксономической группы архей.
Эти существа жизнеспособны без солнечного света, питаясь:
- Водородом, метаном и серой.
- Радиоактивными элементами.
- Мертвыми или живыми соседними микробами.
Подземная жизнь движется в другом ритме
Без доступа к солнечной энергии микроорганизмы под землей развиваются чрезвычайно медленно. По расчетам ученых, некоторые клетки могут делиться лишь раз в тысячу лет.
"Эволюция таких организмов направлена на максимальную энергоэффективность", — отмечает Рафф.
Земля и Марс: схожие подземные миры
Если жизнь может существовать на километровых глубинах под Землей, то она могла бы выжить и на других планетах. Под поверхностью Марса или спутников Юпитера и Сатурна могут скрываться похожие подземные экосистемы.
"Изучение глубинной жизни на Земле помогает понять, могла ли она существовать на Марсе и других планетах", — считает Рафф.
На глубине всего нескольких метров под поверхностью других миров могут скрываться микробные сообщества. Это означает, что поиск внеземной жизни может потребовать раскопок.
Уточнения
Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы.