По биомассе микробы под поверхностью Земли превосходят все живое в Мировом океане.
Чтобы пролить свет на “микробную темную материю”, живущую в глубинах Земли, ученые отправились в путешествие вглубь золотой шахты и вернулись с образцами, содержащими сотни различных видов микроорганизмов. Однако это лишь капля в океане всей той жизни, которая обитает под нашими ногами.
Количество микроорганизмов под поверхностью нашей планеты огромно. Если собрать и поместить их на гигантские весы, то микробы, обитающие в глубинах земной коры, перевесят всю биомассу мирового океана. Несмотря на такое повсеместное распространение, ученые знают о них очень мало.
Чтобы получить представление об этом подземном мире, ученые из Северо-Западного университета в Иллинойсе, США, изучили образцы, взятые из Deep Mine Microbial Observatory (Глубокая шахтная микробная обсерватория), бывшей золотой шахты в Блэк-Хиллс, Южная Дакота.
“Глубинная подземная биосфера огромна, это просто огромное пространство”, – говорит Магдалена Осберн, ведущий автор исследования и доцент кафедры наук о Земле и планетах в Колледже искусств и наук Вайнберга Северо-Западного университета.
“Мы использовали шахту как канал для доступа к этой биосфере, до которой трудно добраться. Успех нашего исследования в том, что в итоге мы получили множество геномов, причем многие из них принадлежат малоизученным группам. На основе этой ДНК мы можем понять, какие организмы живут под землей, и узнать, чем они там занимаются. Это организмы, которые мы обычно не можем вырастить в лаборатории или изучить в более традиционных условиях. Их часто называют “микробной темной материей”, потому что мы очень мало о них знаем”, – добавила Осберн.
Команда секвенировала микробную ДНК, содержащуюся в образцах, и идентифицировала около 600 геномов из 50 отдельных групп и 18 потенциальных групп.
Оказалось, что в этой разнообразной коллекции почти все микробы выполняют одну из двух ролей: “минималисты”, которые выполняют ограниченную, но специализированную работу, и “максималисты”, которые с готовностью используют любые ресурсы, попадающиеся им на пути.
“Многие из найденных нами микробов были либо минималистами: сверхоптимизированными с одной функцией, которую они выполняют очень хорошо вместе с тесным консорциумом коллаборационистов, либо максималистами, которые могут делать все понемногу”, – говорит Осберн. “Эти максималисты готовы к любым ресурсам, которые появляются. Если есть возможность произвести энергию или преобразовать биомолекулу, они готовы. Глядя на его геном, мы можем сказать, что у него есть множество вариантов. Если питательных веществ не хватает, он может просто создать свои собственные”.
Это исследование может иметь некоторое значение для поиска внеземной жизни. Когда мы ищем признаки жизни в других частях Солнечной системы, мы, как правило, обращаем внимание на воду или следы на поверхности. Однако подобные открытия – это напоминание о том, что жизнь вполне может существовать и под поверхностью луны или планеты.
“Я прихожу в восторг, когда вижу свидетельства микробной жизни, которая живет без нас, без растений, без кислорода, без поверхностной атмосферы. Такие виды жизни вполне могут существовать в глубинах Марса или в океанах ледяных лун прямо сейчас. Такие формы жизни говорят нам о том, какая жизнь может существовать в других местах Солнечной системы”, – добавила Осберн.
Исследование было принято к публикации в журнале Environmental Microbiology. С ранней версией рукописи можно ознакомиться здесь.
Читайте также: Что является лучшим из найденных нами доказательств существования инопланетной жизни?