Обнаруженные неожиданные биосигнатуры в необычной голубой вулканической породе на дне Тихого океана могут предоставить важные сведения о возникновении жизни. Примеры странно окрашенных отложений, полученные из грязевых вулканов вблизи Марианской впадины на глубине около 3000 метров, содержат жиры, принадлежащие таинственным живым организмам.
Имея крайне высокий уровень pH, достигающий 12 – один из самых высоких показателей в природных экосистемах, и будучи бедной питательными веществами, эта масса способна вызвать серьезные ожоги при контакте с кожей человека. Однако ученые установили, что в ней все же обитают определенные виды микроорганизмов-экстремофилов. « По-настоящему захватывающе узнать об этой микробной среде, ведь существует предположение, что именно в подобных местах могла зародиться жизнь на заре времен », — отмечает органический геохимик из университета Бремена Флоренс Шуботц.
Палаш Кумават, геоучёный из Бременского университета, вместе с соавторами изучил два из девяти образцов осадка грязевого вулкана, собранных в 2022 году в ходе экспедиции на исследовательском судне R/V Sonne. Нижний слой образца, полученного из вулкана Пакман, преимущественно состоит из серпентинита с включениями брусита и практически не подвергся воздействию морской воды, благодаря чему сохранил свой насыщенный цвет. По мере приближения к илам океанского дна, на меньших глубинах, вулканический осадок светлеет, приобретая голубовато-зелёный оттенок, при этом брусит был вымыт солёной водой.
В слоях серпентинита команда Кумавата выявила жиры, составляющие клеточные мембраны бактерий и архей – своего рода «первую линию обороны» микроорганизмов против агрессивной щелочной среды. Сохранившееся состояние этих жиров свидетельствует о том, что в настоящее время в подобных экстремальных условиях существуют различные сообщества микроорганизмов, как утверждают ученые. Кроме того, анализ молекул показал существенное изменение типов организмов между осадками, формирующимися в океане, и серпентинитовыми отложениями.
Установлено, что серпентиниты способствуют поддержанию хемосинтетической жизни в других местах, бедных питательными веществами, на дне океана, и теперь Кумават и его соавторы доказали, что этот процесс может происходить и в более глубоких и плотных серпентинитовых отложениях. Аналогично тому, как растения используют фотосинтез, эти микроорганизмы генерируют энергию из метана, используя сульфаты и выделяя токсичный сероводород. « Ранее считалось, что в данной системе обитают микроорганизмы, производящие метан, однако это было невозможно установить непосредственно », — говорит Шуботц.
По оценкам специалистов, жизнь в океанских глубинах охватывает 15 процентов всей биомассы Земли, что указывает на её существенную роль в глобальных циклах питательных веществ. Несмотря на это, наши знания об этих организмах крайне ограничены. В связи с этим, Кумават и его коллеги намерены более детально исследовать этих экстремофилов и определить, какую информацию они могут предоставить о возникновении жизни на планете, климат которой был менее благоприятным, чем нынешний.
Исследование было в журнале Communications Earth & Environment.