Ученые исследовали, как сейсмическая активность влияет на микробные сообщества под Йеллоустоунским национальным парком, где жизнь существует без света и тепла Солнца. Работа опубликована в журнале PNAS Nexus.
Жизнь в полной изоляции
Под Йеллоустоуном микробы получают энергию не от фотосинтеза, а из химических реакций, возникающих, когда вода движется через породы и минералы. Эти организмы используют химические вещества, высвобождаемые из горных пород, создавая сложные подземные экосистемы, существующие глубоко под поверхностью. Исследователи решили выяснить, как небольшие землетрясения 2021 года повлияли на эту скрытую жизнь.
Химические реакции под влиянием землятрясений
Вопреки устрашающему виду, вулканы — главные строители планеты: они выдвигают горы, поднимают со дна океана острова, приносят из глубин минералы и химические элементы.
«Энергия землетрясений разрушает породы, изменяет потоки подземных вод и открывает новые минеральные поверхности для реакций с водой», — объясняют авторы исследования.
Эти процессы могут создавать новые источники энергии для микробов, но до сих пор было непонятно, как такие изменения влияют на подземные сообщества.
Чтобы восполнить этот пробел, команда пять раз брала пробы воды из исследовательской скважины на западном берегу озера Йеллоустоун. После землетрясений наблюдалось резкое увеличение водорода, сульфида и растворенного органического углерода — важных источников энергии для подземной жизни. Количество микробов также возросло, что говорит о том, что сейсмические события стимулировали активность экосистем.
Помимо роста числа микробов, изменился состав химических молекул с течением времени. Обычно подземные микробные сообщества считаются стабильными, однако данные показали, что сейсмическая энергия способна вызвать быстрые и заметные изменения.
«Даже небольшие сейсмические толчки могут существенно изменять химический состав и активность микробов, создавая краткосрочные всплески жизни», — отмечают исследователи.
Может ли это происходить на других планетах?
Эти результаты важны и для изучения внеземной жизни. Если подземные водоносные горизонты на Земле реагируют на землетрясения, аналогичные процессы могут происходить на каменистых планетах с водой, таких как Марс. Это расширяет понимание потенциальных зон обитания микробов вне Земли и помогает оценивать условия для будущих миссий по поиску жизни.
Исследование демонстрирует, что подземные микробы не просто адаптированы к экстремальным условиям, но и способны быстро реагировать на динамику среды. Землетрясения временно увеличивают доступные ресурсы, разрушая породы и изменяя поток воды, что создает благоприятные условия для микроорганизмов. Это открывает новые возможности для изучения биохимических циклов, происходящих глубоко под землей.
Работа показывает, что жизнь может существовать в экстремальных и изолированных условиях, быстро реагируя на изменения окружающей среды. Такие открытия помогают ученым не только лучше понять биологию Земли, но и прогнозировать возможности жизни в других местах Солнечной системы.
Вулканы — угроза современного мира?
Геологи обнаружили смещение вулканической активности Йеллоустона
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram