В причудливой синей вулканической слизи обнаружены загадочные признаки жизни

Фото из открытых источников

На дне океана и в его толще существует множество разнообразных форм жизни. В основном, это микробы – мельчайшие организмы, способные выживать в экстремальных условиях окружающей среды. К ним относятся высокое давление и соленость, а также экстремальные значения pH и ограниченный запас питательных веществ. 

Группе исследователей удалось обнаружить микробную жизнь в двух недавно обнаруженных грязевых вулканах близ Марианской впадины на глубине почти 3000 метров с очень высокими значениями pH. Неожиданные биосигнатуры, обнаруженные в поразительно синей вулканической слизи на дне Тихого океана, могут дать ключ к разгадке происхождения жизни. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Благодаря чрезвычайно высокому уровню pH, равному 12 (одному из самых высоких в естественной экосистеме), этот бедный питательными веществами ил может вызвать серьёзные ожоги кожи при контакте. Однако исследователи подтвердили, что там обитают некоторые экстремофильные микробы.

«Просто невероятно интересно получить представление о такой среде обитания микроорганизмов, поскольку мы подозреваем, что изначальная жизнь могла зародиться именно в таких местах», — говорит органический геохимик из Бременского университета Флоренс Шуботц. «Удивительно в этих результатах то, что жизнь в таких экстремальных условиях, как высокий уровень pH и низкая концентрация органического углерода, вообще возможна».

Геолог из Бременского университета Палаш Кумават и его коллеги исследовали 2 из 9 кернов отложений грязевых вулканов, извлеченных в 2022 году во время экспедиции научно-исследовательского судна Sonne SO292/2.

Нижняя часть одного из образцов, взятых из вулкана Пакман, состоит в основном из серпентинита с включениями брусита, в значительной степени нетронутого морской водой сверху, что позволяет ему сохранять свой поразительный цвет.

На меньшей глубине, ближе к илу со дна океана, вулканический осадок бледнеет до более светлого сине-зеленого цвета, а брусит растворяется соленой водой.

В этих слоях серпентинита Кумават и его команда обнаружили жиры из мембран бактериальных и архейных клеток — «первую линию обороны» микробов от сильнощелочных условий.

Исследователи объясняют, что практически нетронутое состояние жиров указывает на то, что многочисленные сообщества микробов в настоящее время пытаются выжить в этих экстремальных условиях. Молекулы также выявили резкое изменение типов организмов между пелагическими отложениями океанического дна и серпентинитовым илом.

Известно, что серпентиниты способствуют поддержанию хемосинтетической жизни в других местах с низким содержанием питательных веществ на обширном дне океана, и теперь Кумават и его коллеги подтвердили, что это может происходить и в более глубоких и плотных серпентинитовых отложениях.

Подобно растениям, которые занимаются фотосинтезом, эти микробы вырабатывают собственную энергию из метана, потребляя сульфат, который производит едкий сероводород.

«До сих пор наличие в этой системе микроорганизмов, вырабатывающих метан, предполагалось, но напрямую подтвердить это не удавалось», — говорит Шуботц.

По оценкам, жизнь под морским дном составляет 15% биомассы Земли, что означает, что она вносит значительный вклад в круговорот питательных веществ на Земле. Но мы очень мало знаем о ней.

Поэтому Кумават и его команда стремятся глубже изучить этих экстремофилов и посмотреть, что они могут нам рассказать о том, как зародилась жизнь на планете, далеко не такой гостеприимной, как современная Земля.