Геолог Калифорнийского университета в Боулдере Брайан Хайнек помог документировать то, что может быть уникальным типом экосистемы на Земле, и возможное окно в самые ранние стадии жизни на этой планете 3,5 миллиарда лет назад и даже в жизнь на древнем Марсе. Эта инопланетная среда, ранее неизвестная науке, представляет собой систему лагун, окруженную обширными соляными равнинами. Они расположены в аргентинской Пуна-де-Атакама, пустыне на высоком плато на высоте более 12 000 футов над уровнем моря. Это одна из самых засушливых сред на Земле. Здесь дождь выпадает редко, если вообще когда-либо, а солнечный свет палит неумолимо, создавая среду, в которой немногие растения или животные могут выжить. Но, согласно новым исследованиям, лагуны являются домом для чего-то еще: ярких проявлений строматолитов или сложных микробных сообществ, которые по мере роста образуют гигантские каменные насыпи, что немного похоже на кораллы, строящие риф миллиметр за миллиметром.
Предварительные наблюдения Хайнека предполагают, что эти сообщества могут напоминать строматолиты, существовавшие в период истории Земли, называемый ранним археем, когда в атмосфере почти не существовало кислорода. «Эта лагуна может быть одним из лучших современных примеров самых ранних признаков жизни на Земле», — сказал Хайнек, профессор Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP). «Это не похоже ни на что, что я когда-либо видел, да и вообще на все, что когда-либо видел ученый». Хайнек и Мария Фариас, микробиолог и соучредитель PUNABIO SA Environmental Consulting, представят свои выводы 11 декабря на встрече Американского геофизического союза 2023 года в Сан-Франциско. Исследователи надеются вскоре вернуться в лагуну, чтобы подтвердить свои первоначальные результаты. Хайнек назвал обнаружение этой инопланетной среды «самым большим моментом эврики, который у меня когда-либо был в моей жизни». «Просто удивительно, что на нашей планете до сих пор можно находить подобные недокументированные вещи», — сказал он.
Попасть в лагуну само по себе было приключением. За свою карьеру Хайнек побывал в самых экстремальных условиях Земли, чтобы понять, как жизнь может процветать на чужих планетах и лунах. Он поднялся на вершину самого высокого действующего вулкана в мире Охос-дель-Саладо на границе Аргентины и Чили и отправился в Антарктиду в поисках упавших метеоритов. В апреле 2022 года Фариас привезла его в одно из своих учебных заведений на северо-западе Аргентины. Чтобы добраться туда, ученые проехали около девяти часов по грунтовой дороге. Они остановились в деревне с населением около 35 человек, которые получают воду из одного источника. В свою последнюю ночь в деревне Хайнек просматривал спутниковые снимки окружающей пустыни и увидел нечто странное: что-то похожее на сеть лагун на расстоянии десятков миль. Заинтригованные, он и Фариас проехали так далеко, как только могли, а затем прошли несколько миль под палящим солнцем. «В некоторых местах мы проваливались по колено в соленую кашу», - сказал он. Однако когда они прибыли в лагуну, Хайнек сразу понял, что они нашли что-то особенное.
Сеть из 12 лагун простиралась примерно на 25 акров и вдалеке была окружена бесплодными горами. Под кристально чистой водой Хайнек увидел гигантские холмы зеленой растительности шириной около 15 футов и высотой несколько футов. Это были строматолиты, но непохожие ни на один из тех, что он когда-либо видел. Строматолиты, как правило, относятся к ряду микробных сообществ, связанных со слоями горных пород. Они существуют на Земле и сегодня, в том числе у берегов Багамских островов, но современные строматолиты, как правило, относительно небольшие. Они также растут пассивно, улавливая песчинки и другой мусор, плавающий в океане. Древние строматолиты, напротив, могли достигать 20 футов в высоту. Они активно вытягивали кальций и углекислый газ из окружающей воды, вызывая осаждение минералов вокруг них. Курганы в лагунах Атакамы больше походили на некоторые из этих архейских сообществ, чем на что-либо живое на Земле сегодня. Их скальные слои были построены в основном из гипса, распространенного минерала во многих окаменелостях строматолитов, но отсутствующего почти во всех современных образцах строматолитов. Биологически они состояли из внешнего слоя фотосинтезирующих микробов, называемых цианобактериями, и розоватого ядра, богатого археями — одноклеточными организмами, часто встречающимися в экстремальных условиях на Земле. «Мы думаем, что эти курганы на самом деле растут из микробов, что и происходило с самыми старыми», — сказал Хайнек.
Почему они образовались именно в этом суровом месте, неясно. По словам Хайнека, среда лагуны может напоминать условия на древней Земле: воды соленые и кислые, а из-за большой высоты они подвергаются серьезному уровню солнечной радиации. Сообщества также могут предоставить ученым беспрецедентный взгляд на то, как могла возникнуть жизнь на Марсе, который напоминал Землю миллиарды лет назад. «Если бы жизнь когда-либо развилась на Марсе до уровня окаменелостей, это было бы именно так», — сказал Хайнек. «Понимание этих современных сообществ на Земле может дать нам информацию о том, что нам следует искать при поиске подобных особенностей в марсианских породах». Хайнек и Фариас надеются провести дальнейшие эксперименты, чтобы подтвердить, что эти новые строматолиты действительно активно строят свои скалистые образования, и изучить, как микробам удается выживать в суровых условиях. Однако у ученых, возможно, заканчивается время. Компания из-за пределов Аргентины уже арендовала территорию для добычи лития. Как только начнется бурение, лагуны Атакамы могут необратимо трансформироваться. «Вся эта уникальная экосистема может исчезнуть в течение нескольких лет», — сказал Хайнек. «Мы надеемся, что сможем защитить некоторые из этих сайтов или, по крайней мере, детализировать то, что там находится, прежде чем оно исчезнет или будет нарушено навсегда».
