В земном кратере нашли организмы, похожие на марсианские

Новости МирТесен

На глубине 380 метров, под дном ударного кратера в Швеции, в условиях полной темноты существуют археи, которые производят метан. Удивительно, но там отсутствует водород, необходимый им для метаболизма. Вместо этого водород создается другими организмами, и вся эта микроскопическая экосистема функционирует благодаря взаимовыгодному сотрудничеству. Ученые полагают, что подобный механизм вполне мог бы существовать и на Марсе.

Вскоре после высадки на марсианском приэкваториальном кратере Гейл в 2012 году марсоход Curiosity начал регистрировать там необычные выбросы метана, и эти наблюдения продолжаются. На данный момент причины этого явления остаются невыясненными, однако оно проявляется преимущественно в ночное время, а летом интенсивность выбросов возрастает. Что это может означать, идут активные споры. Есть версия, оказывается, марсоход фиксирует собственные выбросы, поскольку на его аппаратуре имеется емкость с метаном, предназначенная для исследования почвы.

В конечном счете, возникает вопрос о возможности существования на Красной планете его предполагаемых создателей. Условия на поверхности Марса не позволяют этого из-за крайне низких температур, недостаточного атмосферного давления и высокого уровня радиации — известно, что марсианское ядро практически не генерирует магнитное поле.

Астробиологи полагают, что поиски признаков жизни следует вести в недрах планет, стремясь к максимальной глубине. Реголит обеспечивает естественную защиту от радиации. Под земной поверхностью, кроме того, наблюдается более высокая температура и давление. В этих условиях преобладает темнота, однако это не является препятствием для существования: на Земле существует множество организмов, которые не используют фотосинтез, а получают энергию посредством хемосинтеза – химических реакций между неорганическими соединениями.

Новые данные, полученные в ходе изучения земного ударного кратера Сильян, предоставили дополнительный аргумент в пользу возможности существования жизни на Марсе. Этот кратер расположен в Швеции и имеет диаметр около 52 километра. Предполагается, что он образовался в результате падения астероида, размером в несколько километров, около 380 миллионов лет назад. Со временем вмятина оказалась заполнена, однако по её границам сформировались озера, которые создают заметную кольцевую структуру.

В этих районах заметны признаки вытекания нефти и газа, что обусловило проведение геологоразведочных работ и бурение скважины глубиной 380 метров в 1970-х и 1980-х годах. Скважина пронизывает все верхние слои осадочных пород, сформировавшиеся после столкновения с астероидом, и достигает древней гранитного слоя – той части земной коры, в которую когда-то врезалась космический объект. Несмотря на отсутствие обнаруженных месторождений, скважина была сохранена и впоследствии использована исследователями из Швеции, Финляндии и США.

В статье для издания mBio они рассказали, для проведения исследований были отобраны пробы воды и нефти. В лабораторных условиях воссоздали параметры, соответствующие 380-метровой глубине, и последовательно добавляли различные питательные вещества, чтобы стимулировать пробуждение живых организмов, если они присутствуют. Предположение подтвердилось: добавление метанола и нефти способствовало активации микроорганизмов.

Использование генетического анализа позволило определить точные виды обнаруженных организмов. Особый интерес вызвали метаногенные археи Candidatus Methanogranum gryphiswaldense и бактерии Acetobacterium sp. KB-1. Оба этих вида являются строгими анаэробами, что означает, что они не только не нуждаются в кислороде, но и страдают от его воздействия. Археи получают энергию из неорганических соединений, а бактерии используют углеводороды, содержащиеся в местной нефти, в качестве источника питания.

Несмотря на это, оставался неясный вопрос: для питания археям необходим водород, однако его наличие в образцах не было зафиксировано. Разгадка оказалась в метаболизме Acetobacterium: именно эти микроорганизмы генерируют водород. Для них он не просто бесполезен, а представляет собой мешающий «мусор». Если бы он не удалялся, существование бактерий стало бы затруднительным. Следовательно, между этими двумя организмами существует уникальная форма взаимовыгодного взаимодействия, известная как «синтрофия», когда один вид питается продуктами жизнедеятельности другого.

Изучение этих процессов представляется перспективным как для понимания земной жизни, так и для астробиологических исследований. Столкновение с астероидом приводит к нагреву коры и образованию в ней трещин, через которые вскоре начинает циркулировать вода, что делает кратеры потенциальными местами обитания для внеземных микроорганизмов.