Под поверхностью Земли находится удивительный мир, о котором мы знаем гораздо меньше, чем о жизни на ее поверхности. Новое исследование, проведенное в Морской биологической лаборатории (MBL, США), проливает свет на микробное разнообразие, существующее на глубине до 491 метра под морским дном и 4375 метров под землей. Это исследование позволяет понять, как микробы выживают в условиях, которые ранее считались слишком суровыми для жизни.
В течение восьми лет ученые изучали подземные экосистемы, чтобы выяснить, какие микробы могут существовать в таких экстремальных условиях. Результаты показывают, что в некоторых подземных средах разнообразие микробов может соперничать, а в некоторых случаях даже превышать разнообразие, наблюдаемое на поверхности. Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о том, что жизнь в низкоэнергетических условиях ограничена.
Эмиль Рафф, ассоциированный ученый MBL и ведущий автор исследования, отметил, что обычно считается, что чем глубже мы спускаемся под землю, тем меньше энергии доступно для микробов. Однако результаты исследования показывают, что в определенных подземных средах уровень разнообразия микробов оказывается сопоставимым с морскими экосистемами. Это открытие может иметь значительные последствия для медицины, а также для изучения внеземной жизни.
Исследование сравнило микробные сообщества в морских и наземных экосистемах, что стало одним из первых таких глобальных сравнений. Ученые обнаружили, что морские и наземные микробиомы имеют значительные различия в составе, хотя уровень разнообразия остается схожим. Это говорит о том, что существует универсальный экологический принцип: разные формы жизни выбираются в зависимости от условий среды.
Рафф также подчеркивает, что многие микробы, обитающие под землей, адаптировались к условиям, где доступная энергия значительно ниже, чем на поверхности. По оценкам, от 50 до 80 процентов микробных клеток Земли существуют в недрах, где жизнь замедляется до предела. Некоторые подземные клетки могут делиться лишь раз в тысячу лет. Это открытие может помочь ученым лучше понять процессы старения и адаптации к экстремальным условиям.
Исследование также важно для астробиологии. Если на других планетах, таких как Марс, когда-либо существовала жидкая вода, то экосистемы на глубине могли бы выглядеть аналогично земным. Понимание глубинной жизни на Земле может стать моделью для поиска жизни на других планетах.
Исследование началось в 2016 году, когда Рафф и его команда стали собирать образцы микробов из различных подземных экосистем. Ученые использовали единые методы секвенирования и анализа ДНК, что позволило создать согласованный набор данных для сравнения более 1000 образцов. Это стало возможным благодаря сотрудничеству с различными исследовательскими группами по всему миру.
Рафф отметил, что это исследование предоставляет уникальную возможность для сравнения микробиомов из разных экосистем, включая глубокие морские отложения и наземные среды.
