Изненадващо богатият живот на километри под повърхността на Земята
В средата на 90-те години на предишния век учените направиха изобретение, което раздруса разбирането ни за живота на Земята: под повърхността на планетата могат да бъдат открити големи резервоари от микроби, постоянно заровени на километри дълбочина в скали, в които няма слънчева светлина. Понастоящем се счита, че най-малко половината (50-80%) от микробните кафези на планетата живеят точно в тези пластове.
За да изследват и документират този вълнуващ прикрит свят, учените от Морската биологична лаборатория (МБЛ) в Уудс Хоул, Масачузетс, Съединени американски щати, създадоха световен атлас на микробното многообразие навътре в Земята.
Това новаторско изпитание включва разбор на над 1000 генетични проби от микроби, най-вече бактерии и археи (друга област на живота, която в миналото е била считана за бактерии), събрани от 50 морски и сухоземни екосистеми по целия свят.
След осемгодишно изследване те откриват в пробите си 31 000 неповторими типа археи и над 377 000 неповторими типа бактерии. Тези типове се назовават разновидности в последователността на ампликона (amplicon sequence variants), които са като „ баркодове “, идентифициращи състава на микробните общности.
„ Обикновено се приема, че колкото по-дълбоко се отива под повърхността на Земята, толкоз по-малко сила е разполагаем и надлежно толкоз по-малък е броят на клетките, които могат да оцелеят. Докато колкото повече сила има, толкоз по-голямо многообразие може да се сътвори и поддържа – както в тропическите гори или кораловите рифове, където има доста слънце и топлота “, споделя в изказване Емил Руф, водещ създател на проучването и асоцииран академик в МБЛ.
„ Но ние демонстрираме, че в някои подпочвени среди разнообразието може елементарно да конкурира, в случай че не и да надвиши, разнообразието на повърхността. Това е изключително правилно за морските среди и за микробите в биологична империя на Археите “, добавя Руф.
Учени вземат проби за микроби на дъното на мината Хоумстейк в Южна Дакота, Съединени американски щати.
Снимка: Рик Колуел
Те също по този начин означават, че сред морските микроби и техните земни събратя има много разлики, тъкмо както при останалия живот на повърхността на Земята.
„ Това наподобява е повсеместен принцип в природата. Съществува доста ясно разделяне сред формите на живот в морската и в земната сфера, освен на повърхността, само че и в подповърхностните пластове. Селективният напън е доста друг на сушата и в морето и той селектира разнообразни организми, които мъчно биха живели и в двете сфери “, споделя Руф.
Изглежда, че подземните форми на живот следват напълно други правила. Повечето живи същества на повърхността черпят сила, директно или индиректно основана от фотосинтезиращи кафези, които употребяват светлината за произвеждане на органични молекули. При неналичието на слънчева светлина подземните микробиоми би трябвало да разчитат на други способи.
Някои от тях се хранят с дребни количества органични субстанции, които се намират в пустата им среда, а други получават сила посредством радиоактивния разпад на скалите. Друга тактичност е хемосинтезата, при която питателните субстанции се създават посредством неорганични химични реакции.
Свръхоскъдността на ресурсите също по този начин принуждава дълбокоземните организми да работят в доста по-различни времеви рамки.
„ Много е забавно, че в тези нискоенергийни среди животът като че ли се забавя, от време на време до безспорен най-малко. Въз основа на калкулации някои подземни кафези се разделят приблизително. Така че тези микроби имат изцяло разнообразни времеви усещания на живот и ние евентуално можем да научим много за стареенето от тях “, прибавя Руф.
Откриването на такива подповърхностни микробиоми слага под въпрос догатките ни за живота на други места в Слънчевата система, като демонстрира, че създания могат да процъфтява в рискова среда с ниски равнища на сила, които нормално не са удобни за живот (с какъвто ние сме свикнали).
Ако микробните общности могат да виреят сполучливо на километри под повърхността на Земята, може би сходни форми на живот биха могли да съществуват и под повърхността на Марс, Европа (спътник на Юпитер) или Енцелад (спътник на Сатурн), където подповърхностните среди биха могли да приютят скрити екосистеми макар суровите условия от горната страна.
