Тысячи лет люди живут на этой планете. И вокруг них кипит жизнь. По большому счёту никто особо не задумывается, что именно это за жизнь. И сколько её мы просто не видим. Вот собачка пробежала – хорошо. Вон кошечка на ветке сидит – замечательно. Ну еще селёдка в океане есть, коровки со свинками на ферме, ну птицы всякие разные. Да, пожалуй, и хватит.
Однако взгляд на то, как сильно жизнь распространена на Земле, начал резко меняться в 1977 году. Дело в том, что одна подводная лодка столкнулась с гидротермальным жерлом (фумаролой), изобилующим жизнью, на дне Тихого океана!
С тех пор подобные открытия следовали одно за другим. Это были и новые фумаролы, и сложные сообщества, живущие вокруг них, и действительно странные локации, в которых находится жизнь.
Жизнь планеты Земля
Но, пожалуй, самые неожиданные места, где были найдены живые существа, находятся глубоко внутри скал. Было установлено, что микробы обитают как в пределах нескольких метров от земной поверхности и морского дна, так и на очень больших глубинах. Бактерии и археи были обнаружены на глубине 5 километров под поверхностью земли в Китае. А микробы нашлись на глубине 2,5 километра под морским дном!
Оказалось, что внутри скал, в трещинах и порах существует целая биосфера! Подсчитано, что все эти организмы живут в горных породах объемом 2 миллиарда км³ (это вдвое больше объёма, занимаемого всеми земными океанами), и что они имеют 10^30 клеток, что составляет 70% всех клеток микробной жизни на Земле.
И подавляющая часть всех этих организмов относится к подземной биосфере, большую часть которой составляют бактерии и археи. Хотя есть среди них также одноклеточные водоросли и грибы.
Некоторые из этих микроорганизмов являются гетеротрофами. То есть питаются они органическими веществами. И поскольку они живут в среде с очень небольшим количеством кислорода или вообще обходятся без него, они обычно являются анаэробами.
Но в любом случае большинство из них – хемолитотрофы. Источником энергии для таких живых существ является неорганическое вещество. Эти микроорганизмы производят отходы, которые являются основой трофической цепи, питающей другие живые организмы.
И по крайней мере в одном случае в этой трофической сети присутствует суперхищник – нематода Halicephalobus mephisto, который имеет длину полмиллиметра. Впервые обнаружили это существо в 2011 году в золотом руднике на глубине 1300 метров.
В одних местах под землёй сосуществует много форм жизни, а в других очень мало. Или вообще живёт один вид.
В золотом руднике Мпоненг в Южной Африке на глубине 2,8 км обнаружена самая уникальная из известных экосистем: более 99,9% организмов, которые здесь живут, принадлежат к одному виду: это бактерия Desulforudis audaxviator.
А ещё под землёй можно найти много-много живых существ, биология которых сильно отличается от той, которая известна науке. Иногда у таких микроорганизмов очень странные метаболические механизмы.
Древняя жизнь
В 2010 году были обнаружены микробы, «похороненные» в отложениях южной части Тихого океана, где, по оценкам, они находились 100 миллионов лет! И они были живы! Но имели при этом очень низкую метаболическую активность.
Обмен веществ микроорганизмов зависит от химического состава горных пород, в которых они обитают. Независимо от того, является ли эта порода гранитом, базальтом, песчаником или глиной. Благодаря своей метаболической гетерогенности микробные сообщества сильно различаются от места к месту, поскольку породы не везде одинаковы.
Всю эту подземную биосферу называют микробной темной материей по аналогии с темной материей Вселенной. И наука только начинает по-настоящему познавать микробную материю.
И не стоит исключать возможность найти нечто подобное только на нашей планете: в недрах Марса тоже вполне может быть своя биосфера.
Всем добра!
