Как живут там, где почти никто не живет
Жизнь существует на глубине нескольких километров, в горячих и лишенных кислорода недрах Земли, — и процветает там, совершенно не интересуясь ничем происходящим у нас, наверху. Даже если человечество сильно набедокурит и сделает поверхность Земли полностью необитаемой, рано или поздно ее заселят новые организмы. По современным представлениям, область жизни уходит в глубину не только океанов, но и земной коры, спускаясь на пять километров и даже ниже. Объемы этой биомассы колоссальны, они оцениваются в 15-23 млрд тонн — около 15 процентов от массы всей биосферы. Но пока мы только открываем эту новую «темную» сторону жизни.
В 2009 году более тысячи ученых из 34 стран мира объединились в международном проекте по исследованию «глубинной» биосферы Земли Deep Carbon Observatory (DCO). Окончательный отчет коллаборации ожидается до конца 2019-го, однако еще год назад участники DCO представили предварительные результаты своей работы. Предложенная учеными картина богатых экосистем, существующих глубоко в недрах Земли, резко противоречит многим нашим представлениям о возможностях жизни вообще.
Участники DCO приводят в пример архей Geogemma barossii, которые спокойно размножаются в кипятке горячих геотермальных источников, при температуре выше 120 °C. Упоминают бактерии, которые извлекаются с глубины более 5 км на суше и более 2,5 км ниже морского дна, там, где давление в сотни раз превышает атмосферное. Демонстрируют микрофотографии «дьявольских червей» Halicephalobus mephisto, найденных в золотых приисках, в породе на глубине более 3,6 км — возможно, самых глубоко живущих многоклеточных существ в мире.
По их подсчетам, «темная биосфера» может насчитывать порядка 1029 клеток. Объемы «подземных» экосистем достигают 2-2,3 млрд куб. км, — вдвое больше, чем у Мирового океана, и здесь встречаются представители всех трех доменов жизни, включая многоклеточных эукариот. Многие из них вовсе не нуждаются ни в Солнце, ни вообще в чем-либо, происходящем снаружи. Они — «дети подземелья», способные извлекать все необходимое прямо из недр планеты.
У поверхности жизнь подчиняется быстрым циклам и процессам — приливам и отливам, суточному и годовому вращениям Земли и т. п. «Темная биосфера» живет на других, геологических масштабах времени, здесь все происходит намного медленнее, чем у нас. Одноклеточные могут жить тысячелетиями, не спеша вырабатывая и экономно расходуя дефицитные ресурсы. Однако «имя им легион» — их много, очень много, и они расширяют наши представления о границах доступного жизни не только на Земле, но и за ее пределами. «Окончательные пределы возможностей жизни в плане температуры, давления и извлечения энергии еще предстоит установить», — пишут ученые DCO.
Нефть, вода и осадочные керны
Еще сто лет назад казалось, что жизнь сосредоточена исключительно возле поверхности Земли, где условия комфортны, в изобилии присутствуют вода и солнечный свет. Первые признаки существования «темной» биосферы заметил микробиолог Фрэнк Грир (Frank Greer), который по просьбе геолога Эдсона Бастина (Edson Bastin) пытался выяснить, с чем связано загрязнение нефти сероводородом и гидрокарбонатами.
Насколько тогда было известно, производить эти вещества должны живые организмы. В частности, сероводород выступает побочным продуктом деятельности сульфатредуцирующих бактерий, а с гидрокарбонатами выводятся избытки угольной кислоты, которая образуется в ходе окисления сахаров и получения энергии. Однако на рубеже 1920-х, когда работали Григ и Бастин, никто и подумать не мог, что при давлениях и температурах, существующих на глубине нефтяных полей какие-либо клетки вообще способны выживать. Тем не менее, ученым удалось показать, что эти загрязнения имеют биогенную природу и производятся сульфатредукторами.
В дальнейшем исследования «темной» биосферы остановились. Добывать образцы с большой глубины слишком сложно, а работать с ними еще сложнее. Даже обычные анаэробные, с трудом переносящие кислород микробы трудно культивировать в лаборатории. А уж если они нуждаются в высокой температуре и давлении, особых (часто не очень понятных) химических условиях, вырастить их зачастую вовсе невозможно. Широкие исследования подобных организмов-экстремофилов стали возможны лишь с появлением новых современных методов — секвенирования ДНК и генетического анализа, масс-спектрометрии и т. д.
Все это позволило микробиологам обнаруживать жизнь в образцах, которые извлекались нефтяниками и геологами: пусть сами клетки при извлечении погибают, их ДНК и некоторые другие соединения еще возможно исследовать. Так их удалось обнаружить в кернах, поднятых с морского дна в ходе проекта Ocean Drilling Program. Начиная с середины 1980-х его участники пробурили около 2000 скважин, а команда Джона Паркса (John Parkes) показала, что до глубины как минимум 500 метров ниже дна живые клетки не просто присутствуют, но и процветают.
По данным ученых, их количество варьирует в пределах от 10 тыс. до 10 млн на грамм придонных пород; для сравнения, в самых богатых почвах содержится порядка 1 млрд бактерий на грамм. Тогда же появились и близкие к современным оценки масштабов «теневой» биосферы, согласно которым на нее приходится около 95 процентов всех прокариот (бактерий и архей) Земли: 55 процентов живет в нижних слоях океана и ниже морского дна, плюс еще 39 процентов — под поверхностью материков. Там, где для знакомых нам «наземных» нет ни света, ни источников энергии.
Жизнь без спешки
Энергетика обычной жизни опирается на два ключевых процесса. Фотосинтез использует солнечный свет, превращая воду и углекислый газ в молекулы сахаров и кислород. Затем сахара окисляются тем же кислородом, выделяя энергию в ходе реакций брожения (с образованием спирта) или клеточного дыхания (с выделением углекислого газа). На большой глубине невозможно ни то, ни другое: ни света, ни кислорода здесь нет. Однако жизнь способна совершать аналогичные превращения и без них. Более того, такие «альтернативные» реакции появились намного раньше распространенных сегодня фотосинтеза и дыхания, когда поверхность Земли была куда более похожей на ее современные глубины. Для замены кислорода возможно использовать другие соединения, способные выступать акцепторами электронов в окислительно-восстановительных реакциях: нитраты и нитриты, оксиды железа или сероводород. Донор электрона — сахар — может заменяться другими органическими соединениями, включая метан, или просто молекулярным водородом, который выделяется из недр. Такие реакции вполне способны обеспечить клетку энергией в отсутствие света и кислорода. А уж углерода, к которому можно приложить эту энергию для синтеза новых органических молекул, в недрах предостаточно: почти весь он накоплен в глубине земной коры.
Сообщества «глубинных» микробов способны образовывать сложные экосистемы, в которых каждый из участников выполняет свою часть необходимых превращений — так же, как растения, животные и грибы сосуществуют в экосистемах на поверхности планеты. Однако подземные экосистемы могут резко от них отличаться — например, бактерии Candidatus Desulforudis audaxviator являются уникальными «экосистемами-в-клетке». Они обнаружены на глубине 2,8 км, в кислой воде золотых рудников Южной Африки. Температура здесь не падает ниже 60 °C, кислорода почти нет, но микробы заменяют его сульфатом. Азот они получают из аммиака, углерод — из углекислого газа или солей муравьиной кислоты, проводя весь набор необходимых для жизни реакций — сами себе растения, животные и грибы. Разумеется, этот метаболизм далеко не столь эффективен, как фотосинтез и кислородное дыхание, — недаром на поверхности большая часть организмов давно перешли к этим новым реакциям. Недра вообще не отличаются изобилием ресурсов. Поэтому энергетический обмен «глубинных» микробов сильно ограничен, а биохимические превращения неторопливы — они протекают, по разным оценкам, от 10 тыс. до миллиона раз медленнее обычных для нас темпов. Теоретически, пределов времени существования отдельной клетки нет, и считается, что подземные сообщества могут развиваться сотнями или даже миллионами лет. Условия на такой глубине меняются столь же неспешно, и не требуют быстрой адаптации, характерной для нашего «поверхностного» существования.
Из глубины — и в космос
«Возникает вопрос, — говорит Роберт Хейзен (Robert Hazen) из Института Карнеги, — если уж жизнь на Земле может настолько отличаться от всего, что мы ожидали, то сколько же странного ждет нас в ходе поисков жизни в других мирах»? В самом деле, «глубинная» биосфера нашей планеты существенно расширяет доступные жизни пределы. Ее представители переносят колоссальное давление, которое, теоретически, должно замедлять протекание химических реакций. Они прекрасно себя чувствуют даже при 100 МПа — в тысячу раз больше атмосферы, — и, по некоторым данным, способны продолжать метаболизм даже при 1 ГПа — еще вдесятеро выше.
Аппараты, работающие на Марсе, уже не раз фиксировали довольно загадочные выбросы метана из-под поверхности. На Земле этот газ почти всегда связан с деятельностью человека, метаногенных бактерий и вообще жизни. Поэтому обнаружение метана заставляет задуматься о том, не сохранились ли организмы-экстремофилы под ледяной и безжизненной поверхностью Красной планеты? Эта гипотеза остается одной из главных интриг, для решения которой готовятся к полету новые космические зонды.
Нам остается дождаться их полета — и новых красивых находок «глубинной обсерватории» DCO. Лишь стороннему глазу микробное население земных недр может показаться неинтересным и непривлекательным. Для специалиста они по?настоящему прекрасны: «Эти крошечные шарики и нити могли бы украсить новогоднюю елку не хуже дорогих игрушек Swarovski, — сказала Джесс Осубель (Jesse Ausubel) из Рокфеллеровского университета, одна из участниц DCO. — Но для чего природа сделала их такими прекрасными — там, где нет ни света, ни зеркал»?..
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - ...
Последние аномальные новости

Германия вернула священный камень народу Венесуэлы

Гиперборейские тропы разработаны в Ковдоре для туристов

Жители Улан-Удэ обсуждают НЛО над левым берегом

Жуткий Сонный паралич

Загадка недоступной области черной дыры

Загадочная смерть индийского исследователя аномальных явлений

Загадочный O-образный феномен в небе Пакистана

Зачем китайцы бросились осваивать Луну

Китайский вирус всё больше похож на оружие

Кладбищу мамонтов присвоят статус памятника природы

Когда кончатся високосные годы

Люди будущего должны жить в домах из грибов

МКС оказалась загрязнена грибами

Морского монстра заметили на пляже острова Вайт

На картинах братьев ван Эйков нашли гуманоида

Найдены 4000-летние конусы строителей древних пирамид

Необходимые для жизни вещества обнаружены на комете

О чем молчат военные США

Охотники за НЛО ответственны за таинственные беспилотники

Синяя капля двигалась по небу в Южном Уэльсе

Девушка с чешуйчатой кожей стала моделью

Из лунной пыли смогли добыть кислород

Индейские пророчества начинают сбываться

Комплекс Псынако-1 считают одним из самых мистических мест

Наши предубеждения не дают найти нам инопланетян

Нашли родину первой межзвездной кометы

Несси существует и носит свое потомство в сумке на брюхе

НЛО размером с Техас на орбите Земли

Обнаружен изменяющий представления о Вселенной объект

Огромный зеленый НЛО пролетел около МКС

Опыты армии США по изучению поражающей способности ЭМИ

Пентагон признал НЛО. Голливуд возродит тему

Предложили построить в космосе суперкомпьютер

Предложили создать обитаемую базу на Фобосе

Прожившие 65 лет вместе супруги умерли в один день

Спутники предложили использовать для сообщений из космоса

Странное облачное образование в Мидланде

Три НЛО совершают посадку на базе ВВС США

У пожилых людей нашли аномальные структуры в теломерах

Эпигенетические часы не показывают точный биологический возраст

Артефакты, которые наука не может объяснить

Вещий сон принес женщине богатство

Возвращение гоблинов из Кентукки

Время и воздействие на него НЛО

ИИ научился распознавать людей по их танцевальным манерам

История номера 311 в отеле с привидениями

Кто направляет на нас климатическое оружие

Можно ли заразиться ожирением или раком

Нашли следы древнего мифического народа

НЛО заметили над Бердском

Пензенец попытался выдать за НЛО обычную грязь

Поймали рекордно больших белого амура и голубого сома

Поиски упавшего в прошлом году в Красноярском крае метеорита продолжатся

Правда ли, что против России применено климатическое оружие

Пугающая встреча с чупакаброй

Реакция НЛО на действия людей

Решение примера по математике озадачило пользователей

Страшные встречи с бугименом

Теория темного леса

Фиолетовое существо в лохмотьях приходило по ночам

Аномальная зона у села Ведьмино

В России могут организовать кампанию по поиску астероидов

Вблизи Меркурия уфолог нашёл следы НЛО

Геоглифы нашли в Астраханской области

Глава SpaceX пообещал перевезти на Марс миллион человек

Голубей в сомбреро заметили в Неваде

Детские изобретения, без которых человечеству не обойтись

Искусственный интеллект научился распознавать эмоции

Исследователь заброшек о призраках и путешествии во времени

Каковы шансы, что мы не одни во Вселенной

Колымский сталкер

НАСА предлагает строить на Марсе и Луне дома из грибов

Некоторые люди боятся увидеть дырявые предметы

Неуловимый сталкер из Огайо

Озвучены пророчества ясновидящей Ванги

Оцените форму Космических войск США

Похожее на Древарха существо перепугало жителя Чернигова

Пророчество Нострадамуса об участии России в войне

Раскрыт секрет долголетия

Странная история о косичках в гривах лошадей

В Бермудском треугольнике идут космические бои

Грузовик инопланетян заглянул на МКС

Древнюю стену нашли в Антарктике

Женщина шесть дней выживала в засыпанной снегом машине

Звездолет инопланетян нашли в Антарктике

Знаменитый кипрский отель с привидениями продан

И вот снова конец света

Инопланетный зонд заметили около МКС

Книги про призраков, сущностей и аномалии в Бурятии

МКС постоянно посещают инопланетяне

Необычный гуманоид из Южной Америки

НЛО заметили над Дубаи

НЛО около МКС вызывает ураган

НЛО пролетел около МКС

Признаки жизни на Марсе

Признания Терри Чайлдса

Пророческие сны и безответная любовь

Пророчества Распутина сбываются

Скелет под крыльцом

Скульптуру инопланетян нашли на Марсе

Странные истории из Африки

Странные разноцветные вспышки в ночном небе Огайо

Таролог раскрыл всю правду о проекте Битва экстрасенсов

Трехлетнего вундеркинда приняли в общество Менса

Убийство Хелло Китти

Умер самый низкорослый человек на Земле

Фаллические символы и украинский Стоунхендж

Цилиндрический НЛО заметили над Малденом

Черный НЛО замечен над Йоркширом

Этот год будет годом мировой скорби и очищения планеты огнем

Вокруг компании Диснея витает целый ворох зловещих теорий заговора

Вулканы невиновны в вымирании динозавров

Гангста-рэп был создан для продвижения уголовной культуры

Жуткая записка

Затянутая в могилу

Земля - это Татуин

Испытание психологической атаки

История улучшения людей и человеческой породы

К исчезновению летчика причастно НЛО

Кость в носке

Курица снесла яйцо с текстовым посланием

Миллениалы сочли реальным начало третьей мировой войны

Мультфильмы предсказывают некоторые события

НЛО над Россией и отставка правительства

Обнаружили участок на Луне, где могут быть найдены признаки жизни

Овчарка родила зелёного щенка, который уже стал жёлтым

Огромный изумруд найден на Мариинском прииске

От Бетельгейзе к Земле пришла первая гравитационная волна

Почему на Марсе не бывает облаков

Президент России требует прорыва в сфере ИИ

Причина странного вращения зонда Гюйгенс на Титане

Раскрыта тайна возникновения жизни

Расшифровали геном загадочного кракена

Ребенок разговаривает с невидимкой

Сатанисты в Гемпшире

Семь человек погибли во время ритуала изгнания дьявола

США отказались раскрыть данные о перехвате НЛО

Третья мировая начнется в 2020 году и продлиться 16 лет

Убийца Джона Леннона был под мозговым контролем ЦРУ

Умершая в лифте

Аномальные частицы, чье происхождение остается необъяснимым

Апокалипсис под вопросом

Британцы занялись созданием Космического командования

Внеземные Божества. Теория палеоконтакта

Военные признали наличие документов об НЛО

Вторая планета найдена у Проксимы Центавра

Выяснили температуру темной материи

Древние китайцы делали эликсир бессмертия

Жители Краснодара увидели в ночном небе НЛО

Как использовать ядерную бомбу в мирной жизни

Каланоро - монстр с Мадагаскара

Климатическое оружие США и России

Корабли США смогут лазером сбивать самолёты

Маршрут кирпичиков жизни во Вселенной

Могут ли люди чувствовать магнитное поле

Молоко поможет сохранить молодость

Найдены суперземли на орбитах ближних звезд

Обнаружен бессмертный вид живых существ

Обнаружены признаки существования экзолун

Объекты неизвестной природы нашли в центре Млечного Пути

Пожары в Австралии привлекли внимание НЛО

Полтергейста заметили в Сыктывкаре

Природа таинственного объекта из космоса

Самое жуткое место Неаполя. Кладбище Фонтанелле

Скорость нагрева океана составила 5 атомных бомб в секунду

Современные случаи охоты на ведьм и колдунов

Стал известен возраст божества инков

Таинственная эпидемия из Китая

Телеведущая познакомилась с привидениями

Файлы ЦРУ показывают встречу с НЛО над Советским Союзом

Близорукость в Израиле

Высокое черное существо без рук видели в Чикаго

Грохот и световые вспышки в небе над США

Две луны появляются среди облаков

Есть ли у США климатическое оружие

Лунная пыль может быть опасна для человека

Мальчик с чешуей по всему телу

Могут ли люди говорить с мертвыми

На что способны гипнотизеры и почему их боятся

НАСА обнаружило необычное скопление темной материи

Охранник запечатлел старт НЛО

Пензенский уфолог опубликовал в сети видео с НЛО

Порше запатентовала электрическое НЛО-такси

Проклятую куклу обсуждают в Техасе

Разбившиеся НЛО и секретные базы в Антарктиде

Робота-пилота корабля Орел сделают похожим на человека

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика