Ученые выяснили, как существует жизнь в одном из самых сложных мест на Земле

На нашей планете, несмотря на кажущуюся пригодность для жизни, существуют экстремальные зоны. Среди них — пустыня Атакама, глубины Антарктиды и океанское дно с давлением, холодом и высокой солёностью.

Тем не менее, жизнь умеет приспосабливаться. Новое исследование позволяет лучше понять, как это происходит. Учёные из Бременского университета (Германия) и Океанографического института Вудс-Хоул (Массачусетс) изучили подземную биосферу в Марианской предгорной дуге. Результаты опубликованы в журнале Communications Earth & Environment. «Переход липидных биомаркеров из пелагических осадков в серпентинитовый ил показывает устойчивость микробных сообществ», — отмечают авторы. Организмы способны адаптироваться к изменению геохимических условий, при этом экстремофилы доминируют, когда среда отклоняется от норм.

Марианская предгорная дуга расположена между активной вулканической дугой и самой глубокой частью Марианской впадины. Это крайне щелочная и холодная зона с грязевыми вулканами, выбрасывающими железосодержащие породы. Под высоким давлением они превращаются в редкие минералы, такие как аваруит или самородное железо — процесс серпентинизации.

В центральной впадине реакция сопровождается выделением тепла, водорода, метана и сероводорода, создавая горячие гидротермальные источники, где возможна жизнь. В предгорье же дно холодное и, на первый взгляд, бесплодное. «Ранее предполагалось, что в этой системе есть метан-продуцирующие микроорганизмы, но подтвердить это напрямую не удавалось», — объяснила Флоренс Шуботц из Центра исследований морской среды MARUM при Бременском университете.

Сложность обнаружения связана с экстремальными условиями: высокое значение pH, низкая концентрация питательных веществ, ледяные температуры и высокая солёность затрудняют выявление ДНК. Для обнаружения жизни нужна минимальная плотность клеток. Вместо ДНК учёные искали липиды. «Нам удалось обнаружить жиры», — сказал Палаш Кумават из Бременского университета. Анализ показал не только наличие микробов, но и их способы выживания. Микробы извлекают энергию из самих пород, а не только из газов и минералов серпентинизации, производя метан — важный парниковый газ и основу глубоководных экосистем.

«Удивительно, что жизнь возможна при высоком pH и низкой концентрации органического углерода», — подчеркнула Шуботц. Липидный анализ показал, что микробные сообщества процветают и существуют здесь давно.

Учёные предполагают, что такие условия могли стать местом зарождения первичной жизни. «Это даёт уникальное представление о среде обитания экстремофильных микроорганизмов», — добавила Шуботц.

Читайте также: