Обнаружены тысячи новых микробов, скрывающихся в самой глубокой зоне океана

Фото из открытых источников

Всего 6 километров соленой воды отделяют поверхность океана от глубин, известных как хадальная зона. Но насколько нам известно, что таится в ее холодной темноте, это вполне может быть другой мир.

Жизнь, которая процветает там внизу, также совершенно инопланетна. Новое исследование обнаружило множество никогда ранее не наблюдавшихся микробов из областей океанского дна, включая Марианскую впадину. Анализ их инопланетных методов выживания может дать биологам совершенно новый банк ресурсов для использования во всем, от медицины до эволюционных исследований. Исследование опубликовано в журнале Cell. 

Зона хадала начинается на глубине 6 километров и спускается до 11 километров. Этот нижний предел равен примерно одному с четвертью Эвересту. Это глубоко.

Исследователи из учреждений по всему Китаю совершили 33 погружения в хадальную зону с помощью пилотируемого подводного аппарата, собирая образцы отложений и морской воды. Последующий анализ выявил 7564 вида микробов, из которых почти 90 процентов были новыми для науки.

«Наше исследование сосредоточено на давней цели микробной экологии: выяснении того, как окружающая среда формирует микробные сообщества, особенно в экстремальных условиях», — пишут исследователи в опубликованной статье.

Жизнь в зоне хадла совсем нелегка. Температура близка к нулю, давление воды огромно, а питательных веществ, которыми можно перекусить, очень мало.

Учитывая это, разнообразие видов было удивительным.

Микробы, обнаруженные исследователями, в основном применяли одну из двух стратегий выживания. У некоторых были меньшие, более простые геномы, эволюционировавшие для эффективной жизни. Эти микробы продемонстрировали наличие ферментов, предназначенных для сопротивления стрессам жизни на таких глубинах.

У других микробов были обнаружены более крупные геномы — не созданные для эффективности, а для универсальности. Это позволяет им лучше адаптироваться к давлению окружающей среды и выживать, используя более широкий спектр веществ для пропитания.

«В микробиоме хадлов, особенно среди прокариот и вирусов, наблюдалась необычайно высокая новизна, разнообразие и гетерогенность, на которые влияют как более широкий контекст экстремальных условий окружающей среды, так и сложная топография в хадловой зоне», — отмечают исследователи.

Микробы также склонны находить подходящие уголки и щели в глубинах океана и прикрепляться к ним: в каждом из мест отбора проб, которые посетили исследователи, был свой особый состав микробов, и они мало пересекались между собой.

На более низких глубинах сотрудничество, по-видимому, более важно для выживания микробов, поскольку эти крошечные организмы обмениваются питательными веществами и демонстрируют поведение, приносящее пользу всему сообществу (включая формирование защитных биопленок).

Исследовательская группа предоставила другим ученым доступ к своим выводам в Интернете под названием «Исследование окружающей среды и экологии Марианской впадины» (MEER), что расширяет наши знания о том, как жизнь выживает в экстремальных условиях, и открывает новые возможности для исследований в области биотехнологий.

«Эти результаты свидетельствуют о том, что факторы окружающей среды обусловливают высокую таксономическую новизну в хадальной зоне, расширяя наше понимание экологических механизмов, управляющих микробными экосистемами в столь экстремальной океанической среде», — пишут исследователи.