Американські вчені змогли пояснити, яким чином бактерії, які живуть в екстремальних умовах підтримують метаболізм без сонячного світла та інших джерел енергії. Крім того, вдалося виявити, звідки ці мікроорганізми отримують необхідний для їх життєдіяльності водень.
Дослідження проводила команда вчених з Університету штату Монтана і університету Вісконсину в Мадісоне. Наукова робота була опублікована на порталі Національної академії наук США (PNAS). Її ведучий автор Ерік Дунхам (Eric Dunham) сформулював ідею вивчення екстремофіл, які живуть під льодовиками намагаючись пояснити більш ранні знахідки дослідників.
Річ у тім, що бактерії, які харчуються воднем знаходили під багатовіковими льодами давно, але це мало багато сенсу. Метаболізм цих мікроорганізмів-екстремофіл був заснований на поглинанні вуглекислого газу і його реакціях з воднем. Без зовнішнього джерела енергії розщепити, наприклад, воду для отримання необхідних іонів цього газу важко. Рослини й ціанобактерії використовують сонячне світло – цей процес називається фотосинтезом. Як «льодовикові» мікроорганізми добувають водень залишалося загадкою.
Дунхам з колегами зібрали зразки осадових порід під декількома льодовиками в різних кінцях світу – в Канаді та Ісландії. Вчені виявили в них анаеробні мікроорганізми родичів роду бактерій Rhodoferax. Вони абсолютно точно не виробляли водень самі, але при цьому активно його використовували в ході своєї життєдіяльності. Лабораторний аналіз порід і польові спостереження допомогли розкрити цю таємницю.
Необхідний бактеріям газ виробляється в результаті складних геохімічних процесів, які протікають під льодовиками. Молекули води реагують з найдрібнішими частинками силікатів, що формуються в результаті руйнування порід рухливими масами льоду. Крім того, цим механізмам сприяють і вертикальні навантаження від багатометровими товщами льодовиків навіть якщо вони не рухаються в горизонтальній площині. Всього дослідники запропонували два типи хімічних реакцій, для яких під багаторічними льодами на поверхні землі створюються сприятливі умови.
Безумовно, кількість виробленого таким чином водню надзвичайно мала. Хоча і більше, ніж може з’являтися в результаті інших відомих геологічних або хімічних процесів, що протікають в місцях забору проб для аналізів. Але невеликим колоніям мікроорганізмів цього водню вистачає для підтримки хемосинтезу.
На думку дослідників, подібні місця можуть бути відмінними рефугіуми для найпростішого життя в несприятливі періоди історії нашої планети. Даним терміном біологи називають природні «сейфи» для організмів. У подібних місцях з якихось причин зберігаються прийнятні умови для життя навіть незважаючи на глобальні зміни на планеті. Крім того, знахідка команди Дунхама вселяє оптимізм і в серця тих, хто шукає позаземне життя. Адже льодовиків в Сонячній системі велика кількість, а значить і під ними можуть існувати подібні екстремофіли.
Натхнення: naked-science.ru