Поверхность нашей Земли извивается жизнью: это определяющая черта нашей планеты, которая, насколько нам известно, делает ее уникальной среди космоса. Но мы, возможно, недооценили, насколько глубоко под нашими ногами могут процветать земные существа.
В ходе амбициозной 8-летней переписи международная группа ученых обнаружила удивительное разнообразие микробов, живущих под поверхностью нашей планеты, глубже, чем все, что мы обнаружили ранее.
Исследование, проведенное микробным экологом Эмилем Раффом из Океанографического института Вудс-Хоул в США и биоинформатиком Изабеллой Грабе де Анджелис из Института химии Макса Планка в Германии, исследование обнаружило формы жизни глубиной до 491 метра (1610 футов) под дном океана и еще дальше под сушей: до 4375 метров (2,7 мили) в глубину.
Команда проанализировала образцы из более чем 50 мест по всему миру, собранные сверху и снизу поверхности Земли, а также такие места, как пещеры и глубоководные гидротермальные отверстия, которые образуют поверхностный порог.
Поверхностные образцы были собраны из почв, отложений или водяных столбов, в то время как подводные образцы были получены из скважин, шахт, водоносных горизонтов или жидкости из гидроразрыва пласта.
Разнообразие обнаруженных форм жизни следует неожиданной схеме.
"Обычно считается, что чем глубже вы опускаетесь ниже поверхности Земли, тем меньше энергии доступно, и тем меньше количество клеток, которые могут выжить", - говорит Рафф.
«Но мы показываем, что в некоторых подповерхностных средах разнообразие может легко конкурировать, если не превосходить, разнообразие на поверхности».
Это было особенно верно для микробов в морской среде, а для микробов из таксономической категории, известной как домен археи, которые стали более генетически богатыми, с более равномерно распределенным разнообразием, смотрели более глубокие исследователи. Бактериальное разнообразие в морской поверхности было неожиданно высоким по сравнению с поверхностными экосистемами.
Жизнь в этих подземных мирах проходит по совершенно другой временной шкале от шумной поверхности Земли. Без солнечного света энергия скудна и должна быть собрана из окружающих материалов и их химических реакций: водорода, метана, серы, серпантинизации, мертвых (или живых) тел соседних микробов и даже радиоактивности.
Эти экосистемы движутся тектоническими темпами. По оценкам ученых, некоторые клетки в глубокой биосфере делятся только раз в тысячу лет.
"Имеет смысл быть эволюционно адаптированным, чтобы полностью минимизировать ваши энергетические и энергетические потребности и оптимизировать каждую часть вашего метаболизма, чтобы быть максимально энергоэффективным", - говорит Рафф.
В исследовании оценивалось микробное разнообразие среди 478 архей и 964 бактерий, а также 147 метагеномов из различных морских и наземных мест.
Поверхностная и подповерхностная жизнь на самом деле, как правило, падала вдоль континуума разнообразия и структуры, а не существовали как две отдельные экосистемы с четким разрывом.
Но были заметные различия в том, как были составлены морские и наземные экосистемы, независимо от поверхностной или подповерхностной среды обитания.
"Селективное давление сильно отличается на суше и в море, и они выбирают для разных организмов, которым трудно жить в обоих царствах", - объясняет Рафф. Как выше, так и ниже.
Команда отмечает, что было почти слишком много данных для определенных сред, например, морской поверхности, в то время как данных было мало или не хватало для других сред, таких как пещеры или почвы.
Если жизнь может существовать так далеко под поверхностью нашей планеты, возможно, это возможно дальше: как говорит Рафф, «понимание глубокой жизни на Земле может стать моделью для открытия, была ли жизнь на Марсе и выжила ли она».
Жидкая вода на других планетах могла бы дать им скалистые подповерхностные места обитания, очень похожие на земные, всего в трех метрах под их поверхностью. Если это так, любые встречи с инопланетянами могут потребовать некоторого копания.
Comments