Жизнь кипит в недрах Земли

От буйства красок и птичьего щебета тропических лесов до живых радуг коралловых рифов – поверхность Земли полна жизни. Но некоторые из самых разнообразных и удивительных биомов процветают в скрытой от Солнца тьме.

Раньше подземные пространства считались малопригодными для жизни. Среды, купающиеся в солнечном свете и тепле, обладают энергией, достаточной для поддержания множества форм жизни, и поэтому считались наиболее разнообразными. Но теперь этот взгляд меняется.

Под руководством Эмиля Раффа из Морской биологической лаборатории (MBL) в Вудс-Хоул, штат Массачусетс, новое исследование обнаружило сообщества подземных микробов, которые почти так же – а иногда и более – разнообразны, чем рифы и тропические леса. Рафф и его команда обнаружили, что подземные бактерии и археи процветают даже на глубинах, где запас энергии на порядки ниже, чем у организмов в освещенных Солнцем местах обитания.

«Подземные экосистемы могут содержать более половины всех микробных клеток», – заявили ученые в исследовании, недавно опубликованном в Science Advances.

Копаем глубже

Микробы приспособились выживать практически везде. Начиная с 2016 года, Рафф начал собирать образцы из поверхностных и подземных мест обитания по всему миру для первого глобального исследования, сравнивающего микробиомы над и под поверхностью. Это также стало одним из первых исследований, сравнивающих состав и разнообразие подземных экосистем под сушей и океаном.

Как бы глубоко мы ни копали, мы продолжаем находить жизнь.

Подземные образцы бактерий и архей (многие из которых можно было получить только через шахты или скважины) были взяты из горных пород, водоносных горизонтов и глубинных отложений, найденных в пустынях, источниках, на дне океана и в других местах обитания. Поверхностные образцы были взяты из мелководных отложений, а также из океанской и озерной воды.

Также были включены образцы из переходных зон – сред, находящихся на границе поверхности и подземных пространств, таких как пещеры и гидротермальные источники, где организмы на поверхности могут подвергаться воздействию процессов, происходящих под землей, таких как просачивание, и наоборот.

В глухой, сырой тьме

Так где же были самые разнообразные популяции бактерий и архей? Исследователи обнаружили, что «видовое богатство и равномерность во многих подземных средах соперничают с таковыми в поверхностных средах», как они заявили в том же исследовании.

Самым неожиданным для Раффа стало то, как общее разнообразие увеличивается с глубиной. Это было удивительно, потому что на больших глубинах доступно еще меньше энергии.

Многое из того, что лежит глубоко под нашими ногами, до сих пор остается загадкой. Рафф предполагает, что одноклеточные микробы на еще больших, неисследованных глубинах могли адаптироваться к отсутствию энергии, настолько замедлив свой метаболизм, что им могут потребоваться десятилетия или даже столетия для одного деления.

Если действительно существуют микробы, которые живут дольше людей с помощью этой тактики выживания, то, возможно, подобные виды скрываются на таких планетах, как Марс, где поверхность давно подвергается воздействию радиации.

«Понимание глубинной жизни на Земле может стать моделью для открытия жизни на Марсе и выяснения, выжила ли она», – сказал Рафф в пресс-релизе.

Когда-нибудь, будущие технологии позволят нам получить образцы с глубины нескольких километров под марсианской поверхностью. А пока – продолжаем копать.