Без света, без кислорода, но с жизнью: бактерии из глубин Земли могут помочь найти жизнь на Марсе

Бактерии и археи выживали без света и кислорода под землёй — ASM Journals

Глубоко под поверхностью Земли, в шведском кратере Сильян, учёные обнаружили живые микроорганизмы, способные существовать без света и кислорода.

Эти бактерии и археи не просто выживают — они активно взаимодействуют, создавая собственные замкнутые экосистемы. Новое открытие, описанное в ASM Journals, может приблизить человечество к ответу на один из самых волнующих вопросов — есть ли жизнь на Марсе. Об этом сообщает ASM Journals.

Жизнь без света: что нашли учёные в кратере Сильян

Исследователи из Линнеусского университета в Швеции взяли образцы воды и нефти с глубины около 380 метров под поверхностью древнего ударного кратера Сильян.

Эти слои, сформировавшиеся миллионы лет назад после падения метеорита, содержат уникальные геохимические условия — почти полное отсутствие кислорода, высокое давление и ограниченный доступ питательных веществ.

Учёные воспроизвели среду обитания микробов в лаборатории. В пробы добавили источники энергии и питательные вещества, чтобы проверить, способны ли микроорганизмы ожить.

Результат оказался удивительным: археи и бактерии немедленно проявили метаболическую активность. Это означало, что даже в таких экстремальных условиях жизнь не просто сохраняется, но и способна функционировать.

Такое взаимодействие называется метаногенезом. По сути, это процесс, при котором одна группа организмов создаёт побочный продукт (водород), служащий топливом для другой группы, производящей метан. Получается замкнутый цикл обмена веществ — миниатюрная экосистема, независимая от солнечного света и кислорода.

Подземная биосфера Земли — окно на Марс

Подобные открытия заставляют учёных пересматривать представления о границах жизни. Если микроорганизмы способны существовать глубоко под землёй, питаются химическими соединениями и выдерживают экстремальные условия, аналогичные формы жизни могут существовать и в других планетных телах, например, на Марсе.

На Красной планете уже фиксировались выбросы метана, что вызывает оживлённые споры среди астробиологов. Источник этих выбросов до сих пор неясен: он может быть как геологическим, так и биологическим. Но открытие шведских учёных добавляет веса гипотезе о микробной жизни в подповерхностных слоях Марса.

Именно кратеры — такие как Гейл или Езеро, где работает марсоход Perseverance, — считаются наиболее перспективными местами для поиска следов жизни. Там могут сохраняться древние породы, насыщенные минеральными веществами, схожими с условиями кратера Сильян.

Энергия без света: как работает метаногенез

Метаногенные археи, найденные в Сильяне, питаются химическими соединениями, высвобождающимися из пород и нефти. Их энергетическая цепочка построена на простом принципе: бактерии выделяют водород при расщеплении органики, а археи используют этот водород для создания метана.

Эта симбиотическая система позволяет сообществу существовать без участия солнечного света — один из самых редких сценариев выживания на Земле. Такие микробные сообщества называют хемолитотрофами, то есть организмами, получающими энергию из неорганических источников.

Важный момент — эти организмы представляют не случайную колонию, а устойчивую экосистему, где каждый участник выполняет свою роль. Это отражает один из универсальных принципов жизни: там, где есть обмен веществ и энергия, жизнь находит способ существовать.

Сравнение: земная и марсианская подповерхностные среды

Исследователи отмечают, что условия в недрах кратера Сильян и возможных марсианских кратерах во многом схожи:

Отсутствие солнечного света — источник энергии заменяют химические реакции;
Низкое содержание кислорода — микроорганизмы дышат водородом и углекислым газом;
Минерализованная вода и породы, богатые серой и железом;
Температура и давление, подходящие для выживания некоторых видов архей.

Эти параллели делают кратер Сильян естественной моделью для изучения потенциальной жизни на других планетах. Исследования подобных мест помогают понять, какие условия необходимы для существования биосферы без фотосинтеза и как она может развиваться в изоляции.

Плюсы и минусы открытия

Плюсы:

Подтверждает гипотезу о существовании глубинной биосферы Земли;
Расширяет критерии обитаемости планет;
Помогает моделировать марсианские условия в лабораториях;
Даёт новые данные для разработки технологий поиска внеземной жизни.

Минусы:

Не доказывает наличие жизни за пределами Земли, а лишь повышает вероятность;
Требует дальнейших дорогостоящих исследований;
Полученные микроорганизмы трудно культивировать в искусственных условиях.

Тем не менее, большинство специалистов считают открытие шагом вперёд для астробиологии. Оно показывает, что жизнь может быть намного устойчивее и разнообразнее, чем принято думать.

Советы: как исследователи ищут жизнь на других планетах

Анализ изотопов метана. Учёные сравнивают соотношения изотопов углерода и водорода, чтобы отличить биологические источники газа от геологических.
Поиск органических молекул. Современные зонды оснащены приборами, способными обнаруживать аминокислоты и жирные кислоты — строительные блоки жизни.
Изучение микробных следов. Камеры высокого разрешения и спектрометры фиксируют возможные колонии или окаменевшие биоплёнки.
Моделирование земных аналогов. Учёные исследуют пещеры, глубокие озёра, антарктические льды — все места, где жизнь выживает без света.
Создание лабораторных имитаций. Воспроизводятся температуры, давления и химический состав марсианской поверхности, чтобы проверить, какие организмы выдерживают подобные условия.