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
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - ...
Последние аномальные новости

Гигантский огненный шар замечен около Солнца

Египетские иероглифы нашли на Марсе

Женщина увидела бигфута в Нью-Йорке

Злобная энергетика бывшей девушки

Изображение молекулы появилось на поле в Англии

Инопланетяне используют древний механизм управления

Инопланетяне сожрали корову в Орегоне

Крупнейший цветной алмаз добыт в Якутии

Начали составлять карту аномальных зон Арктики

Отдел по борьбе с привидениями заработал в Улан-Удэ

Отцовский голос

Первый кусок Нибиру упал в Йемене

Послание для Джуди

Прабабушка позвонила после смерти

Пчеловод обнаружил пчелу-мутанта

Семья воссоединилась с потерянной 10 лет назад кошкой

Спутники Юпитера согревают друг друга

Хаббл подтвердил наличие жизни на Земле

Экстрасенс Кашпировский попросил Путина отказаться от вакцинации

Ядерный взрыв над Флоридой

Аномальные достопримечательности Волгоградской области

Группа ярких НЛО зависла над Лас-Вегасом

Девушка 10 лет питалась лишь чипсами и хлебом

Девушка вернулась домой через неделю после своих похорон

Древнюю пирамиду нашли в Китае

Загадочная Лунная пещера - база НЛО

Иеромонах сравнил религию с магией

Компания SpaceX запустил новую партию спутников-шпионов

Места нашей планеты со странными законами физики

Мистика и легенды Нижнего Новгорода

Мистика Саратова

Пожарные столкнулись с необъяснимым явлением

Предсказавший победу пяти президентов США профессор сделал прогноз

С жительницы Магнитогорска сняли порчу за 2 миллиона рублей

Смерти не существует

Тайна воронежской чупакабры

Таинственная красотка увела ирландца в Землю Молодых

Уфолог обнаружил на поверхности Луны огромное строение

ЦРУ рассекретило проект шпионских дронов-птиц

Экзорцист умер после заражения коронавирусом

SMM продвижение

Билл Гейтс предсказал катастрофу опаснее коронавируса

Большая группа НЛО была замечена над Вашингтоном

В ДНК нашли следы супердревней популяции людей

Впервые определили толщину коры и мантии Марса

Выглядящая на 30 лет женщина раскрыла секрет молодости

Гигантскую стену из облаков нашли Венере

Гидрометцентр. Народные приметы о погоде не сбываются

Град на Юпитере состоит из аммиака

Деревянный Стоунхендж нашли в Португалии

Дети с черными глазами постучались в дверь

Женщина прыгнула в колодец и спасла сына

Зачем людям возвращаться на Луну

Зеленая рука под кроватью

Инопланетяне устроили перестрелку над Техасом

Мать певицы принимала участие в сатанинских ритуалах

Микробы подсказали ученым о жизни на других планетах

Многообразие жизни имеет внеземное происхождение

Мужчина купил 25 билетов и сорвал 25 джекпотов

НЛО выпустил дронов над Канадой

Ночные сияния в атмосфере Марса

Общие черты многих загадочных исчезновений

Путешественница внезапно родила ребенка

Ребенок с обвитой шесть раз вокруг шеи пуповиной родился живым

Слепые на самом деле видят

Собаки не могут взять след

Таинственная призрачная армия Крита

Темные секреты ДНК. Чистокровные

Христианский автор записал голос сатаны

Что инопланетяне делают на озере Лох-Несс

Школьница продала душу дьяволу

Белый НЛО заметили над Бразилией

В облаках Юпитера замечены молнии неясной природы

Девочка родилась сразу с тремя зубами

Деревья предлагают подключить к 5G

Для сетей 6G создали беспроводной чип

Загадочный недуг превратил китаянку в бочонок

Зеленый НЛО сняли над Северной Каролиной

Инопланетяне сбили ракету Virgin Galactic

Как могут выглядеть будущие колонии на Марсе

Лавовые туннели на Марсе могут стать домами землян

Маленькое НЛО в Китае и большое НЛО над Финляндией

НЛО замечен над Нью-Мексико

НЛО наблюдают с древних времен

Проект по промыванию мозгов МК Ультра

Радиотелескопы помогли открыть экзопланету

Странные огни над Мексикой, Китаем и Аризоной

Флотилия НЛО над Чили

Хакеры будущего будут воровать ваши воспоминания и мысли

Что на самом деле скрывают круги на полях

Чудесные превращения мужа после удаления опухоли мозга

В предсказаниях Нострадамуса нет ничего пугающего

Великобритания будет сжигать очаги пандемии

Возле Луны промчался таинственный объект

Дискообразный НЛО попал в вечерний выпуск новостей

До катастрофы осталось мало времени

Звезды, которые боятся всего паранормального

Из-за проклятой куклы отец убил свою дочь

Кладбище чертей и долина смерти

Конспирологические теории вокруг звезд российской эстрады

Линии на руке. Значение, описание

Матрица посвящена трансгендерам и гендерной идентичности

Местные жители заметили НЛО под Кемеровом

Место силы - Мавринский майдан

Металлические облака в атмосферах экзопланет

Необычно плотная экзопланета

НЛО возле поезда

Прототип звездолета совершил первый полет

Сакральный смысл орнамента

Сущности в моей ванной

Технология 5G не отразится на здоровье россиян

Артефакты инков нашли на дне озера Титикака

Астат-211 лучший материал для радиотерапии

Большой Брат из Microsoft следит за вами всегда

В китайских летописях обнаружены свидетельства об НЛО

Вокруг звезды RU Волка обнаружена необычная структура

Восприятие речи у собак оказалось схоже с человеческим

Девушка девять дней просидела одна в лесу

Древние драконы проснулись

Загадка Аззо Бассоу, прозванного последним неандертальцем

Илон Маск. Пирамиды построили инопланетяне

Илон Маск. Подробности технологии мозговых чипов

Квартира ожила и начала мстить за грязь

Легенды и предания Выксунского края

Летающее такси испытали в Германии

Мир будет скоро уничтожен

Мифология, созданная Лавкрафтом

Молодой Марс был практически без жидкой воды

Монах Авель предсказал России спасение

Найденный под Ростовом-на-Дону метеорит упал 300-500 лет назад

Планеты Солнечной системы не вращаются вокруг Солнца

Под Воронежем чупакабра загрызла более десятка домашних птиц

Почему столько финансирования направляется на изучение Марса

Призрачный солдат, из которого текла голубая кровь

Проклятая поляна в Локнянском районе

Самые злободневные научно-фантастических романы

Семь чудес Приморья

Странные знаки появились на полях под Тюменью

Что осталось от легендарных разбойников Крыма

Что-то непонятное произошло в небе над Улан-Удэ

Экзопланеты могут рождаться возле черных дыр

Вечно молодой мужчина поделился секретами

Высокогорское чудовище озера Кара-Куль

Доисторические деревья-гиганты могут появиться в Европе

Древние метеориты можно найти в скалах

Женщина слышит голоса умерших жителей Сызрани

Житель Ростова нашёл метеорит весом 600 кг

Как на острове Лесбос появился окаменевший лес

Как семья из Чили столкнулась с гаргульями

Какого цвета будет растительность на других планетах

Кот преодолел 64 км, чтобы вернутся к хозяевам

На Солнце намечается мега-вспышка, которая утопит Землю

Научились управлять белками, продлевающими жизнь

НЛО над Белым домом

Новый метод для поиска и определения благоприятных для жизни планет

Падающий метеорит заметили в небе над Новосибирском

По всей Земле обнаружили обломки одной планеты

По меньшей мере дважды почти вся Земля была покрыта снегом

Потерянный отчет НАСА о НЛО найден

Призрачный автостопщик Блю Белл Хилл

Причудливая история об инопланетянине Ауссо

Русский прорицатель предсказал ряд событий 2020 года

Семья гномов из Освенцима

Случайно обнаружили статуи древних богов

Хара Хото - черный город с привидениями

Цикад-зомби снова заметили на полях

В крошечной деревушке регулярно видят йети, пришельцев и гоблинов

В старой газете нашли пророчество о коронавирусе

Девочка-собака из Мексики

Жители одной из деревень в Башкирии напуганы чупакаброй

Загадка гигантских статуй в джунглях Индонезии

Загадочный круг на пшеничном поле появился в Германии

Илон Маск рассказал о чипировании

Люди массово видят сны про дождь из метеоритов

Небольшой расовый конфликт назревает в небесах

Ядерный гриб появился над Латвией

Беспокойная ферма на Холме Эльфов

В музее Фридландские ворота происходит сверхъестественное

Голос заманивал в чащу

Голоса у тропы

Замаскированный НЛО замечен около горы Фудзи

Земля на пути к облаку астероидов

Инопланетянина выбросила на пляж Ливерпуля

Исчезновение в канадской тундре

К Марсу отправили третью миссию за месяц

Кости нашел ворон

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика