ASM Journals: бактерии и археи выживали без света и кислорода под землёй
фото: фрипик
В недавнем исследовании, опубликованном в ASM Journals, была представлена находка, проливающая свет на возможность существования микробной жизни в экстремальных условиях. Ученые обнаружили микроорганизмы, способные выживать при полном отсутствии света и кислорода, в шведском кратере Сильян. Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания пределов существования жизни и открывает новые перспективы в изучении потенциальной обитаемости Марса.
Исследование в кратере Сильян
Междисциплинарная команда исследователей из Линнеусского университета провела глубокий анализ проб воды и нефти, взятых на глубине 380 метров в кратере Сильян. Эти слои образовались в результате импактного события миллионы лет назад и характеризуются анаэробными условиями, высоким гидростатическим давлением и крайне низким содержанием питательных веществ.
В лабораторных условиях, имитирующих природные экстремумы, были созданы анаэробные среды с добавлением потенциальных источников энергии и питательных веществ. В результате анализа образцов были выявлены археи и бактерии, активно участвующие в метаногенезе. Этот метаболический процесс представляет собой автотрофную хемолитотрофию, при которой археи синтезируют водород из неорганических соединений, который затем используется консорциумом бактерий для продукции метана, формируя замкнутый цикл обмена веществ.
Значимость метаногенеза
Метаногенез представляет собой уникальную метаболическую стратегию, позволяющую микроорганизмам обходиться без солнечного света. Археи-хемолитотрофы, такие как представители рода Methanothermococcus, используют энергию химических связей в неорганических субстратах, таких как сероводород, водород и железо, что делает их адаптированными к экстремальным условиям. Этот механизм может быть ключевым фактором в выживании и распространении жизни на других планетах, включая Марс.
Схожесть условий на Земле и Марсе
Сравнительный анализ условий в кратере Сильян и на Марсе выявил значительное сходство. На Марсе также наблюдаются анаэробные условия, отсутствие солнечного света, низкое содержание кислорода и наличие минерализованных пород, богатых серой и железом. Эти условия могут служить субстратной базой для хемолитотрофных микроорганизмов, что делает Марс потенциально пригодным для существования глубинной микробной жизни.
Преимущества и ограничения исследования
Данное открытие подтверждает существование глубинной микробной биосферы на Земле, расширяя наши представления о биогеохимических процессах в анаэробных экосистемах. Оно предоставляет методологическую основу для моделирования марсианских условий в лабораторных экспериментах и поиска внеземной жизни. Однако следует отметить, что данное исследование не является доказательством существования жизни на других планетах. Оно лишь увеличивает вероятность обнаружения микробной жизни, основываясь на аналогии с земными экстремофилами.
Методы поиска жизни на других планетах
Для проведения исследований по обнаружению микробной жизни на других планетах ученые используют широкий спектр методов:
Масс-спектрометрический анализ изотопов метана: изучение соотношения стабильных изотопов углерода и водорода для определения биологического происхождения метана. Этот метод позволяет отличить биогенный метан от абиогенного.
Геномика и метаболомика: идентификация специфических биомаркеров, таких как аминокислоты и жирные кислоты, которые являются основными компонентами жизни.
Инфракрасная спектроскопия: использование инфракрасных камер и спектрометров для поиска микробных колоний или окаменевших биопленок.
Изучение астробиологических аналогов: анализ микробных экосистем в земных условиях, таких как глубоководные гидротермальные источники, подземные пещеры и антарктические льды, где жизнь может существовать без солнечного света.
Лабораторная симуляция марсианских условий: создание контролируемых анаэробных сред, имитирующих условия на Марсе, для проверки гипотезы о возможности существования микроорганизмов в экстремальных условиях.
Таким образом, открытие микроорганизмов в шведском кратере Сильян представляет собой важный шаг в развитии астробиологии и расширяет наши представления о возможности существования жизни на других планетах, таких как Марс, пишет источник.
