Невидимая жизнь: Подземные экосистемы Земли и тайны внеземного существования

Это открытие не просто меняет наши представления о подземных экосистемах Земли — оно намекает, что аналогичные формы жизни могут существовать на других планетах, куда не проникает солнечный свет.

Раньше считалось, что все земные организмы зависят от энергии Солнца. Однако учёные обнаружили принципиально иной механизм выживания, который действует в полной темноте. Оказалось, что микроорганизмы, обитающие на огромной глубине, способны извлекать энергию из химических реакций, возникающих при движении тектонических плит. Трещины в породах, образованные этим процессом, позволяют воде и газам циркулировать, создавая условия для реакций, не требующих света. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, открывают новые горизонты для поиска жизни за пределами Земли.

Авторы работы задались вопросом: как микробы в недрах планеты получают одновременно энергию и окислители — два ключевых компонента для химических процессов жизни? Известно, что водород может служить источником энергии, но происхождение окислителей оставалось загадкой. Чтобы её разгадать, учёные воссоздали в лаборатории процесс образования трещин в породах, характерный для тектонических разломов.

При моделировании давления, имитирующего подвижки земной коры, в камнях возникали разрывы, высвобождая реактивные молекулы — свободные радикалы. Взаимодействуя с водой, они образовывали водород и перекись водорода (окислитель), формируя богатую энергией среду. Но главным сюрпризом стало другое: оказалось, что тектонические процессы производят в 100 000 раз больше водорода, чем другие известные источники, например, реакция воды с минералами или распад под воздействием радиации.

Эксперимент также показал, как высвобожденные вещества изменяют форму железа в воде и породах, запуская цикл окисления и восстановления. Этот процесс поддерживает реакции с участием углерода и азота — элементов, критически важных для жизни. По словам учёных, даже слабые подземные толчки способны создавать химические условия для выживания микробов, полностью независимых от света.

Такие выводы переворачивают представления о пределах обитаемости. Если раньше жизнь связывали с поверхностными слоями планеты, то теперь очевидно: геологическая активность сама по себе может питать целые экосистемы. Более того, эта модель применима к другим мирам. Например, на Марсе, где тектоническая активность давно угасла, сохранившиеся подземные резервуары всё ещё могут скрывать микробные сообщества. Спутники Юпитера и Сатурна — Европа и Энцелад — с их подлёдными океанами и геотермальной активностью также попадают в список потенциальных «обитаемых зон».

Учёные предполагают, что даже на экзопланетах, лишённых атмосферы и находящихся в вечной темноте, жизнь может развиваться в недрах, используя энергию тектонических разломов. Это открытие расширяет критерии для поиска внеземной жизни: теперь астробиологам стоит обращать внимание не только на «зону обитаемости» звезды, но и на геологическую историю планет. Возможно, первые следы инопланетных организмов мы найдём не в далёких галактиках, а прямо под ногами — в глубинах Земли, ставших полигоном для изучения вселенской биологии.