На глубине 380 метров, под дном ударного кратера в Швеции, в условиях полной темноты обитают археи, продуцирующие метан. Примечательно, что в этом месте отсутствует водород, необходимый им для метаболического процесса. Ученые выяснили, что другие организмы синтезируют водород для этих археев, и вся эта микроскопическая экосистема основана на симбиотических отношениях. По мнению исследователей, аналогичный процесс мог бы происходить и на Марсе.
Вскоре после высадки в приэкваториальном марсианском кратере Гейл в 2012 году марсоход Curiosity начал регистрировать там необычные выбросы метана, и эти регистрации продолжаются. Феномен, причины которого пока не установлены, проявляется преимущественно в ночное время, а летом его интенсивность 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.
В связи с этим, астробиологи полагают, что поиски признаков жизни следует вести в глубинных слоях планеты, стремясь достичь максимальной доступной глубины. Реголит выступает в качестве природного барьера, защищающего от радиации. Подземная среда характеризуется более высокими температурами и давлением. Там преобладает темнота, однако для существования света не требуется, ведь на Земле существует множество организмов, использующих хемосинтез – получение энергии посредством химических взаимодействий между неорганическими соединениями, а не фотосинтез.
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, размеры которого составляли несколько километров, около 380 миллионов лет назад. С течением времени вмятина оказалась частично заполнена, однако по её границам сформировались озера, образовавшие 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.
Исследователи полагают, что это имеет значение как для понимания земной жизни, так и для астробиологии. Столкновение с астероидом приводит к нагреву коры и образованию в ней трещин, через которые вскоре начинает циркулировать вода, что позволяет предположить, что кратеры могли бы служить прибежищем для внеземных микроорганизмов.