Бактерии-хемосинтетики, живущие на дне океана

Гипотеза о том, что все живое родилось из воды, а на Земле первые живые организмы имели морское происхождение, является достаточно распространенной и почти не оспаривается. Между тем, дно мирового океана еще до недавнего времени считалось неподходящим для жизни. Ученым удалось обнаружить микроорганизмы, живущие глубоко в океанической коре.

Хемосинтез в океанической коре

Слой подводных вулканических пород толщиной в несколько километров покрывает 60 процентов всей поверхности планеты. Обитающие там микроорганизмы во многом зависят от водорода, который образуется, когда вода проходит через богатую железом породу. С помощью водорода они преобразуют углекислый газ в органические вещества.

Этот процесс называется хемосинтезом. В отличие от него, в процессе фотосинтеза, свойственном обычно растениям, для тех же целей используется солнечный свет.

Хемосинтез встречается и в других глубоководных местах — например, в гидротермальных жерлах, но те ограничены континентальными шельфами, а площадь океанической коры гораздо больше. Если она и в самом деле населена микроорганизмами, то это первая крупная экосистема на Земле, которая существует благодаря химической энергии, а не солнечному свету, отмечает ведущий автор исследования Марк Левер из Орхусского университета (Дания).

Читайте также:

Десять научных мифов, развеянных в 2014 году

Планеты-океаны могут быть обитаемы

Микробы правят Мировым океаном

Океаническая кора образуется в срединно-океанических хребтах, расположенных между тектоническими плитами. Эта порода, состоящая преимущественно из базальта, изливается из мантии на морское дно и со временем оказывается погребенной под толстым слоем осадков. Ученые давно рассчитали, что вышеупомянутые микроорганизмы должны жить в осадках и коре, не покрытой отложениями, но вещественных доказательств этому раньше не было.

Похоже, их удалось отыскать Марку Леверу, который на борту американского судна JOIDES Resolution отправился с целью сбора образцов к одной из областей океанической коры к западу от штата Вашингтон.

Левер вспоминает: "На этом корабле, как правило, ходят геологи, но на сей раз с нами было пять микробиологов". Группа, в которую входили ученые из шести стран, пробурила 265 метров океанического осадка и 300 метров коры, получив образцы базальта, сформированного около 3,5 миллионов лет назад. В полученных пробах были обнаружены гены микроорганизмов, которые метаболизируют соединения серы, а также вырабатывают метан.

Предстояло проверить, каким микробам принадлежат гены — живым или давно умершим. Для этого было решено провести эксперимент. Специалисты поместили образцы породы в воду, богатую обнаруженными на дне моря химическими веществами, и нагрели ее до 65 градусов по Цельсию. Со временем в воде появился метан, то есть микроорганизмы продолжали жить и размножаться…

Левер абсолютно убежден, что эти микробы являлись не "гастролерами" с поверхности, а подлинными жителями коры, так как были приняты строжайшие меры, чтобы избежать загрязнения образцов…

Читайте также:

"В океане есть свои галактики и вселенные"

Вулкан подарил Японии остров

Хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света

Хемосинтезирующие организмы могут жить на огромной глубине, в тех местах, где из разломов земной коры в воду выделяется сероводород. Конечно же, кванты света не могут проникнуть в воду на глубину около 3-4 километров (на такой глубине находится большинство рифтовых зон океана). Таким образом, хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света. По крайней мере, напрямую. Косвенно они все же связаны с солнечной энергией, так как в процессах метаболизма используют аммиак, выделяющийся в результате гниения погибших растений и животных.

Роль хемосинтетиков в природе очень значительна, так как они являются непременным звеном естественного цикла, в котором участвуют важнейшие для жизни элементы: сера, азот, железо и др.

Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород, то есть способны работать как очистители окружающей среды. Благодаря этим свойствам их уже начали применять для очистки сточных вод.

По современным оценкам, биомасса "подземной биосферы" сказочно велика. Достаточно сказать, что она превышает массу всей остальной земной биосферы. Как видите, жизнь может быть разнообразной и приспосабливаться практически к любым условиям. Возможно, нас ждет еще немало открытий в этом плане.

Читайте также:

Космос колонизируют бактерии и насекомые

РАН: В Арктике выжили доисторические животные