Ученые обнаружили процветающую микробную жизнь глубоко под Землей
Подземные экосистемы приобрели совершенно новое значение. Новое исследование международной группы ученых выявило огромные сообщества микробов, процветающих глубоко в недрах Земли — вдали от живительного света солнца.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, стало результатом восьми лет кропотливой работы, в ходе которой было проанализировано более 1400 наборов данных из микробиомов по всему миру. Полученные результаты опровергают давние предположения о зависимости жизни от солнечного света и его изобилии ближе к поверхности.
Главным среди открытий является то, что в трещинах и расщелинах земной коры может обитать более половины всех микробных клеток на планете. Это говорит о том, что разнообразие жизни под нашими ногами может соперничать — или даже превосходить — разнообразие экосистем на поверхности Земли.
«Принято считать, что чем глубже под поверхность Земли, тем меньше энергии, и тем меньше клеток может выжить», — объясняет ведущий автор исследования Эмиль Руфф, микробиологический эколог из Морской биологической лаборатории Вудс-Хоула.
«Чем больше энергии, тем большее разнообразие можно создать и поддерживать — как в тропических лесах или коралловых рифах, где много солнца и тепла».
«Но мы показали, что в некоторых подповерхностных средах, — добавил Руфф, — разнообразие может легко соперничать с разнообразием на поверхности, если не превосходить его».
Выводы команды указывают на ранее не признанный «универсальный экологический принцип»: в их работе отмечается, что «видовое богатство и равномерность во многих подповерхностных средах соперничают с поверхностными».
До появления этого исследования сбор и анализ наборов микробных данных был мало стандартизирован, что затрудняло глобальное сравнение.
Ситуация начала меняться в 2016 году, когда молекулярный биолог Центра Бэй Пола Митчелл Согин, соавтор исследования, возглавил работу по унификации наборов данных микробной ДНК, полученных от исследователей со всего мира.
В результате была создана стандартизированная система, которая позволила команде сравнить образцы из разных сред, например, трещину в земной коре, взятую исследователями из Университета Юты, с микробным сообществом, проанализированным учеными из Университета Вальядолида в Испании.
Эти результаты открывают путь к будущим исследованиям устойчивости и разнообразия жизни во Вселенной.
Открытия, сделанные международной командой учёных, имеют глубокие последствия не только для нашей планеты, но и для поиска жизни на других небесных телах. Возможность существования обширных микроэкосистем в очень суровых условиях под земной корой может подсказать учёным, где и как искать аналогичные сообщества живых существ на Луне, Марсе или спутниках газовых гигантов, таких как Европа и Энцелад.
Одним из наиболее захватывающих аспектов анализа микробиомов глубинных экосистем является открытие, что эти организмы способны использовать альтернативные источники энергии. Вместо того чтобы полагаться на солнечный свет, микробы могут получать питание из минералов, геотермальной активности или химических реакций. Это открывает новые горизонты понимания о том, как жизнь может эволюционировать в изолированных и экстремальных условиях, превышающих наши настоящие представления о возможных формах выживания.
Кроме того, результаты исследования подчеркивают важность подземных экосистем в контексте глобального изменения климата. Микробы, обитающие в глубинах Земли, могут играть решающую роль в углеродном цикле и переработке питательных веществ, влияя на количество углерода, которое попадает в атмосферу, и, таким образом, помогая формировать климатическую среду на поверхности. Изучая эти подземные экосистемы, учёные могут лучше понять, как справиться с последствиями глобального потепления и разработать стратегии устойчивого управления ресурсами.
Более того, это исследование может обратиться к новым подходам в медицине и биотехнологии. Поскольку подземные микробы уже продемонстрировали свою способность к уникальным метаболическим процессам, их ферменты и метаболиты могут быть использованы в биотехнологических применениях, таких как производство биотоплива, очистка сточных вод или даже производство антибиотиков.
Таким образом, новые данные о подземных экосистемах создают захватывающую область междисциплинарных исследований. Учитывая, что почти два миллиарда лет человеческой истории на Земле шло вдали от этих таинственных экосистем, наше текущее понимание жизни на планете, вероятно, только начинает раскрываться.
Исследования, сосредоточенные на подземной жизни, подчеркивают нашу взаимосвязанность с всемирной экосистемой и открывают новые перспективы для признания важной роли, которую играют эти невидимые формы жизни. Теперь, когда мы знаем, что они могут составлять более половины микробных клеток на нашей планете, это открытие призывает не только к дальнейшему изучению, но и к защите и сохранению этих уникальных экосистем, которые могут стать ключом к пониманию жизни, существующей на нашей планете и за ее пределами.
Поделитесь в вашей соцсети👇