Тьма глубин оказалась не пустотой, а домом: под землёй процветает мир, несоизмеримо больше нас

Масса подземной биосферы оценена в 15–23 млрд тонн и превышает массу человечества — международная команда учёных

Новые данные о жизни под поверхностью Земли заставляют пересмотреть представление о масштабах мировой биосферы. Международная команда ученых обнаружила, что глубинные слои планеты могут быть заселены огромным количеством микроскопических организмов. Их общая масса, по оценкам специалистов, превосходит массу всего человечества. Об этом сообщает "МедиаПоток" со ссылкой на "КП".

Что представляет собой найденная подземная экосистема

Исследование, в котором участвовали около 200 учёных из 52 стран, стало одним из самых масштабных проектов, посвящённых жизни в недрах Земли. Ученые сосредоточились на том, чтобы определить, как обитают микроорганизмы на глубине нескольких километров, где нет солнечного света, крайне высокое давление и минимальное количество доступных ресурсов. Несмотря на столь суровые условия, жизнь в подземных слоях оказалась не просто существующей, а удивительно развитой.

По предварительным оценкам, масса подземной биосферы может составлять от 15 до 23 миллиардов тонн. Это делает ее значительно более крупной, чем совокупная масса всех людей, проживающих на планете. Впечатляет и предполагаемый объём скрытой экосистемы — около 2 миллиардов кубических километров. Эти цифры подчеркивают, насколько мало мы знаем о внутренних процессах Земли и как много остаётся неисследованным под её поверхностью.

Большая часть обнаруженных организмов относится к бактериям, археям, микробам и нематодам. Некоторые из них являются экстремофилами — существами, способными выдерживать повышенное давление, отсутствие света и极低ые температуры. Их присутствие в таких условиях расширяет наше понимание того, насколько разной может быть жизнь и как она выживает в отдельных экосистемах, полностью изолированных от поверхности.

Исследователи отмечают, что подземные виды развиваются иначе, чем их поверхностные аналоги. Хотя примерно 70% видов встречаются и на поверхности, именно глубина диктует иные биологические стратегии: медленный метаболизм, снижение скорости деления, особые пути получения энергии. Такой образ жизни формируется из-за ограниченного доступа к питательным веществам и необходимости выживать в условиях полной темноты.

Почему глубинная биосфера так важна для науки

Открытие столь масштабной подземной экосистемы имеет большое значение не только для биологии, но и для других научных дисциплин. Оно предоставляет информацию о том, какие процессы происходят в недрах планеты и как эти процессы влияют на биогеохимические циклы. На глубине, где температура и давление значительно превышают показатели на поверхности, микроорганизмы способны участвовать в преобразовании минералов, обмене газами и формировании геохимической среды.

Ученые считают, что такие исследования помогают лучше понять происхождение жизни на Земле. Глубинные слои могли стать одним из первых мест, где сформировались устойчивые биологические системы. Некоторые современные экстремофилы обладают чертами, которые приближают их к древнейшим формам жизни. Поэтому изучение подземной биосферы может дать подсказки о том, как именно зародилась жизнь на нашей планете.

"Новые данные позволяют приблизиться к пониманию процессов, происходящих внутри Земли", — говорится в публикации, на которую ссылается "МедиаПоток".

Глубинная экосистема также имеет значение для геологии и климатологии. Микроорганизмы участвуют в обмене углеродом и других элементов, что влияет на долгосрочные процессы, определяющие состав атмосферы и климатические изменения. Их устойчивость к экстремальным условиям делает их объектом интереса для астробиологов, изучающих возможность существования жизни на других планетах, где условия далеки от земных.

Как проходили исследования

Работы проводились в рамках международных проектов, объединяющих лаборатории разных стран. Использовались буровые установки, позволяющие достигать глубины до нескольких километров. После извлечения образцов горных пород и подземных вод специалисты анализировали их в лабораториях, применяя молекулярные методы для идентификации микроорганизмов. Такой подход позволил не только выявить их присутствие, но и определить количество, разнообразие и возможные пути адаптации.

Особое внимание уделялось сравнению подземных видов с теми, что встречаются на поверхности. Примерно 70% видов представлены в двух экосистемах одновременно, однако условия их существования сильно различаются. Глубинные организмы не сталкиваются с колебаниями температуры, не зависят от солнечного света, имеют ограниченный доступ к кислороду. Всё это меняет их образ жизни и темпы развития.

Важным результатом исследований стало понимание того, что подземная экосистема не является однородной. Она включает отдельные слои, каждый из которых имеет свои особенности: разный химический состав, уровень влажности, структуру горных пород. В некоторых местах микроорганизмы образуют устойчивые сообщества, которые могут существовать сотни и тысячи лет, не вступая в контакт с поверхностными экосистемами.

Исследователи подчеркивают, что изучение недр Земли — долгий и сложный процесс. Он требует как технических возможностей, так и междисциплинарного взаимодействия. Однако уже найденные данные подтверждают, что подземная жизнь играет значительно бо́льшую роль в биологическом балансе планеты, чем считалось ранее.

Значение открытий для будущих исследований

Новые данные вдохновляют учёных на дальнейшие исследования, которые помогут уточнить границы подземной биосферы и её влияние на природные процессы. Обнаруженная масса живых организмов и масштабы глубинной среды ставят перед наукой новые вопросы: насколько древней является эта экосистема, как она взаимодействует с поверхностным миром, может ли она влиять на климатические циклы.

Также важной задачей становится изучение механизмов выживания микроорганизмов в условиях экстремального давления и температуры. Это может открыть путь к новым биотехнологическим разработкам, в том числе в области медицины, экологии и промышленности. Подземные бактерии могут обладать уникальными свойствами, которые окажутся полезными в создании устойчивых биоматериалов или новых биохимических процессов.

Учёные видят перспективы и для астробиологии: если жизнь способна существовать на глубине Земли, то подобные экосистемы могут быть и на других планетах. Это расширяет представления о том, где можно искать биологическую активность за пределами нашей планеты.

Сравнение подземной и поверхностной биосферы

В чём их принципиальные различия

Сопоставление двух экосистем показывает, насколько по-разному может развиваться жизнь в зависимости от условий существования.

Поверхностная биосфера зависит от солнечного света, а подземная существует в полной темноте.
На поверхности температура и влажность сильно колеблются, в глубине условия намного стабильнее.
Подземные микроорганизмы развиваются медленнее из-за ограниченных ресурсов.
Поверхностные экосистемы более разнообразны, но подземные обладают гораздо большей общей массой.

Плюсы и минусы исследования глубинной биосферы

Изучение подземных экосистем имеет как преимущества, так и определённые трудности.

Преимущества:
• Возможность выявить древнейшие формы жизни.
• Получение данных о биогеохимических процессах.
• Расширение знаний о пределах существования жизни.
• Новые перспективы для технологий и астробиологии.

Ограничения:
• Техническая сложность буровых работ.
• Ограниченность доступа к глубоким слоям планеты.
• Сложность хранения и анализа образцов.
• Требование больших финансовых вложений.