Подземный мир Земли кишит жизнью: он намного глубже, чем считали ученые

Исследователи обнаружили, что жизнь в недрах планеты на самом деле скрывается значительно глубже, чем считалось ранее.

Поверхность Земли полна жизни: это определяющая черта нашей планеты, которая, как считают ученые, делает ее уникальной. Однако теперь ученые полагают, что мы, вероятно, недооценивали, насколько глубоко под нашими ногами может процветать жизнь, пишет Science Alert.

В ходе нового исследования, продолжавшегося восемь лет, международная группа ученых обнаружила поразительное разнообразие микробов, живущих под поверхностью нашей планеты — значительно глубже, чем все, что ранее удавалось обнаружить.

Глубинная биосфера: что нашли ученые

Микробиологический эколог Эмиль Рафф из Океанического института Вудс-Хоул в США и биоинформатик Изабелла Храбе де Анджелис из Института химии Макса Планка в Германии сообщили, что они с командой проанализировали образцы, собранные в более чем полусотне различных точек по всему миру. Образцы были получены как с поверхности Земли, так и из подземных источников, включая пещеры и глубоководные гидротермальные источники.

Поверхностные образцы собирались из почв, отложений и водных столбов, а подземные — из скважин, шахт, водоносных горизонтов и даже из жидкости, добываемой методом фрекинга. Исследование выявило формы жизни на глубине до 491 метра под дном океана и еще глубже — до 4375 метров под поверхностью суши. Эти данные указывают на то, что обнаруженное микробное разнообразие следует неожиданной закономерности.

Глубина не означает отсутствие жизни

Ранее ученые предполагали, что с увеличением глубины под поверхностью Земли доступность энергии снижается, а следовательно, уменьшается и количество клеток, способных выжить. Однако новое исследование показало, что в некоторых подземных средах разнообразие микроорганизмов может не только соперничать с поверхностными экосистемами, но даже превосходить их.

Особенно это справедливо для микробов, живущих в морских глубинах, а также для архей. Чем глубже опускались ученые, тем более генетически богатой оказывалась среда. Исследование показало, что бактериальное разнообразие в морских недрах неожиданно велико по сравнению с поверхностными экосистемами.

Жизнь в замедленном режиме

Ученые также выяснили, что подземные экосистемы развиваются в совершенно ином темпе, чем наземные. Без солнечного света энергетические ресурсы крайне ограничены, и микроорганизмы должны добывать энергию из окружающих материалов и химических реакций. Их источниками могут служить:

• водород,
• метан,
• сера,
• процесс серпентинизации (реакция минералов с водой),
• мертвые (или даже живые) тела соседних микробов,
• радиоактивные элементы.

По словам Эмиля Раффа, удивительно, насколько медленно могут функционировать глубинные экосистемы. Например, некоторые клетки в глубокой биосфере делятся всего раз в тысячу лет. Это связано с необходимостью минимизировать энергозатраты и оптимизировать каждую стадию метаболизма.

Исследование микробов на глубине более 4 км

В ходе работы ученые проанализировали 478 видов архей и 964 вида бактерий, а также изучили 147 метагеномов из различных морских и наземных источников.

Результаты показали, что граница между поверхностной и подповерхностной жизнью не так четко определена, как считалось ранее. Однако было выявлено различие между морскими и наземными экосистемами, причем оно сохранялось как на поверхности, так и на глубине.

Тем не менее исследователи отмечают, что их данные пока неполны. Например, в исследовании было много информации о морской поверхности, но очень мало — о таких средах, как пещеры или почвы на больших глубинах.

Что это значит для поиска внеземной жизни

Эти открытия не только изменяют представления о жизни на Земле, но и имеют важные последствия для астробиологии. Если микроорганизмы могут существовать на таких глубинах без доступа к солнечному свету, то подобные формы жизни вполне могут скрываться под поверхностью других планет.

В первую очередь это касается Марса, а также ледяных спутников, таких как Европа (спутник Юпитера) и Энцелад (спутник Сатурна). В случае подтверждения аналогичных глубинных экосистем на этих небесных телах человечество может приблизиться к открытию внеземной жизни.

Источник: Science Alert