Древнейшие микробы Земли были найдены в недрах Южной Африки

Ученые совершили прорыв в изучении древнейшей жизни, обнаружив самые старые из известных на данный момент живых микроорганизмов. Эти микробы, возраст которых оценивается в два миллиарда лет, были найдены в глубокой трещине горной породы в Южной Африке, на глубине почти 15 метров под поверхностью в магматическом комплексе Бушвельд.

Фото: https://www.rawpixel.com/image/2288634/free-photo-image-laboratory-science-scientist by Centers for Disease Control and Prevention (Source), PDM

Это открытие существенно отодвигает границы известной истории микробной жизни, побив предыдущий рекорд в 1,9 миллиарда лет. Оно обещает пролить свет на ранние стадии эволюции жизни на Земле и, возможно, на других планетах.

На глубине более 8 метров под землей скрывается практически неизученный мир, где сосредоточена значительная часть прокариотической биомассы планеты. Эти микробы отличаются чрезвычайно медленным метаболизмом, что позволяет им выживать в течение миллионов лет.

Например, сульфатредуцирующие бактерии, подобные Desulforudis audaxviator, демонстрируют минимальные эволюционные изменения за период от 55 до 165 миллионов лет. Это объясняется геологической и тектонической стабильностью среды обитания, обеспечивающей сохранение микробов без существенных изменений.

Исключительная геологическая структура Бушвельдского магматического комплекса (площадью около 66 000 км²) известна своими богатыми месторождениями полезных ископаемых, включая около 70% мировой добычи платины.

Эта уникальная геологическая среда обеспечила практически неизменные условия для сохранения древнейших микроорганизмов. В рамках проекта бурения, проводимого Международной программой научного континентального бурения (ICDP), были извлечены образцы горных пород возрастом 2,05 миллиарда лет. Эти породы, образовавшиеся из застывшей магмы, практически не подверглись деформации или метаморфизму. Высокая стабильность среды создала идеальные условия для существования микробов, которые обитали в микротрещинах породы, защищенные глинистыми отложениями.

Ученые Токийского университета, используя передовые спектроскопические методы, визуализировали и подтвердили наличие живых микробных сообществ в этих древних образцах. Результаты исследования опубликованы в журнале Microbial Ecology.

Для подтверждения возраста и происхождения микробов были применены современные методы визуализации, включая электронную и флуоресцентную микроскопию, а также инфракрасную спектроскопию. Эти методы позволили исключить возможность загрязнения образцов во время раскопок и анализа. Исследование окрашенной ДНК клеток, белков микробов и окружающей глинистой среды доказало их жизнеспособность и принадлежность к данной древней экосистеме.

Значение этого открытия выходит далеко за рамки изучения ранней Земли. Миссия НАСА "Perseverance", нацеленная на сбор образцов горных пород аналогичного возраста на Марсе, может извлечь значительную пользу из полученных результатов. Ученые выразили надежду, что обнаружение живых микробов в земных образцах возрастом 2 миллиарда лет и подтверждение их подлинности повысит шансы обнаружения подобных форм жизни в марсианских образцах.

Микроорганизмы были основой земной биосферы с момента её зарождения, доминируя на ранней Земле в условиях, неподходящих для более сложных форм жизни. Открытие в комплексе Бушвельд обеспечивает прямую связь с пониманием этих древнейших экосистем и их эволюции, как на Земле, так и потенциально на других планетах. Это открытие, несомненно, придаст новый импульс поиску внеземной жизни, стимулируя исследования внеземных недр в поисках древних биологических следов.

Уточнения

Микрооргани́змы или микро́бы (фр. microbe, от греч. μικρό — маленький и βίος — жизнь) — собирательное название живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом.