 |
Образцы серпентина из подводного грязевого вулкана содержат органические материалы, напоминающие отходы жизнедеятельности микробов, живущих глубоко под поверхностью. |
Кажется, что почти в шести милях ниже Марианской впадины есть скрытая экосистема, которая содержит ключи к поиску жизни в Солнечной системе.
Около четырех миллиардов лет назад жить на Земле было непросто. Часто сталкивающиеся с астероидами части планеты превращались в расплавленную породу. Еды и жилья практически не было. Как вы, как микроб, могли обеспечить свое выживание?
Ряд очень ранних форм жизни, вероятно, предпочли существование в глубинах – не менее чем в десяти километрах ниже морского дна. Это, согласно новому исследованию, обнаружило следы живых микробов под самым глубоким местом в мире, обширным подводным каньоном, известным как Марианская впадина.
Траншея является частью зоны субдукции, где тектоника плит подталкивает Тихоокеанскую плиту под Филиппинскую плиту. Окружающее морское дно усеяно гидротермальными источниками и грязевыми вулканами, из которых выходят ингредиенты из недр Земли.
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые исследовали богатую минералами грязь с подводной горы Южное Чаморро. Этот грязевой вулкан возле Марианской впадины питается расположенной ниже зоной субдукции. Хотя исследователи не обнаружили нетронутых микробов, они обнаружили многообещающие следы органического материала. Это может добавить доказательств того, что жизнь может существовать в самых экстремальных условиях.
«Это еще один признак большой и глубокой биосферы на нашей планете», — сказал руководитель исследования Оливер Плюмпер из Утрехтского университета. «Он может быть огромным или очень маленьким, но, по крайней мере, что-то происходит, и мы пока не знаем, что именно».
Жизнь может существовать на такой большой глубине, потому что зоны субдукции относительно холодные. Магма не достигает нисходящей коры, пока не достигнет нижней точки мантии Земли. Плюмпер подсчитал, что максимальная известная температура, при которой еще возможна жизнь, около 120 градусов по Цельсию, достигается только на глубине не менее девяти километров ниже морского дна.
Это сделало бы этих микробов самыми глубокими живыми существами на Земле. Они превзойдут своих собратьев, найденных в отложениях с морского дна на глубине около трех миль.
«Я думаю, что основная мысль этой статьи заключается в том, что жизнь может существовать в некоторых из самых глубоких сред на планете», — сказал Мэтью Шренк, геомикробиолог из Мичиганского государственного университета. Он проводит исследования экосистем микробов, связанных с серпентинизацией.
Этот процесс, называемый серпентинизацией, создает среду обитания для микробов в других местах, например, в гидротермальных источниках на морском дне.
Теперь команда считает, что они, возможно, нашли продукты жизнедеятельности микробов, поедающих газ, которые живут еще глубже. Лабораторные тесты показали, что углеводороды и липиды из грязевых вулканов очень похожи на продукты жизнедеятельности других бактерий. Но исследовательская группа признает, что на данный момент они не могут сказать наверняка.
«Эти органические молекулы определенно указывают на то, что жизнь существует, но ее источник до сих пор неясен, — также признают авторы», — сказал Фридер Кляйн, изучающий серпентинизацию в Океанографическом институте Вудс-Хоул.
Внешние источники органического вещества потенциально могут затормозить исследования. Это проверено разными способами. Например, было обнаружено, что минералы не содержат карбонатов, которые образуются, когда морская вода из более высоких слоев океана вступает в контакт с водой в зоне субдукции.
По словам Кляйн, выводы из статьи «действительно замечательны». Но, добавил он, все еще есть шанс, что органический материал поступил из другого источника, например из самой земной коры.
Другая возможность состоит в том, что органический материал был произведен без участия биологических факторов, в своего рода естественной версии процесса, который люди используют для производства синтетической нефти и топлива. Но этот альтернативный вариант также будет особенным, по мнению исследовательской группы.
«Было бы замечательно, если бы это было возможно», — сказал Плюмпер. Он добавляет, что считается, что грязевые вулканы, в которых образовался серпантин, существовали, когда на Земле зародилась жизнь. «Тогда мы бы знали, что сложные органические молекулы образуются во время этого геологического процесса».
Поскольку серпентинизация так распространена на нашей планете, ее способность поддерживать экстремальные формы жизни представляет интерес для тех, кто ищет внеземную жизнь.
«Существует прямая связь между этим процессом, который мы исследуем на Земле, и процессами, которые могут происходить в других местах Солнечной системы», — сказал Клейн.
Двумя многообещающими кандидатами являются спутник Европа рядом с Юпитером и спутник Энцелад рядом с Сатурном. Оба покрыты льдом, но есть подозрения, что под их поверхностью есть соленые жидкие океаны.
Некоторые следы тектонической активности также были замечены на Энцеладе, что необходимо для создания зон субдукции, которые исследовали Плюмпер и его команда. Но это еще не установлено с уверенностью.
«Если на каменистой планете есть оливин, то, вероятно, есть и серпентинизация», — говорит Плюмпер. «В отсутствие фотосинтеза это могло бы дать материал, который мог бы поддерживать форму жизни».
Но астробиологи, ищущие глубинную микробную жизнь на других планетах, столкнутся с теми же проблемами, с которыми сталкиваются ученые, подобные Плюмперу, на Земле: поскольку они не могут достичь глубин, где прячется эта жизнь, им приходится довольствоваться следами, которые они находят в гейзерах, скалах и с другими монстрами, пришедшими из глубины.
«Я вижу в этом своего рода записку в бутылке», — говорит Плюмпер о своих образцах из глубоководного бурения. «Трубка поднимается, мы открываем ее и пытаемся выяснить, что происходит».
Ряд очень ранних форм жизни, вероятно, предпочли существование в глубинах – не менее чем в десяти километрах ниже морского дна. Это, согласно новому исследованию, обнаружило следы живых микробов под самым глубоким местом в мире, обширным подводным каньоном, известным как Марианская впадина.
Траншея является частью зоны субдукции, где тектоника плит подталкивает Тихоокеанскую плиту под Филиппинскую плиту. Окружающее морское дно усеяно гидротермальными источниками и грязевыми вулканами, из которых выходят ингредиенты из недр Земли.
 |
Аппарат с дистанционным управлением готовится к отбору |
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые исследовали богатую минералами грязь с подводной горы Южное Чаморро. Этот грязевой вулкан возле Марианской впадины питается расположенной ниже зоной субдукции. Хотя исследователи не обнаружили нетронутых микробов, они обнаружили многообещающие следы органического материала. Это может добавить доказательств того, что жизнь может существовать в самых экстремальных условиях.
«Это еще один признак большой и глубокой биосферы на нашей планете», — сказал руководитель исследования Оливер Плюмпер из Утрехтского университета. «Он может быть огромным или очень маленьким, но, по крайней мере, что-то происходит, и мы пока не знаем, что именно».
Жизнь может существовать на такой большой глубине, потому что зоны субдукции относительно холодные. Магма не достигает нисходящей коры, пока не достигнет нижней точки мантии Земли. Плюмпер подсчитал, что максимальная известная температура, при которой еще возможна жизнь, около 120 градусов по Цельсию, достигается только на глубине не менее девяти километров ниже морского дна.
Это сделало бы этих микробов самыми глубокими живыми существами на Земле. Они превзойдут своих собратьев, найденных в отложениях с морского дна на глубине около трех миль.
 |
Бездна Челленджера в Марианской впадине недалеко от Гуама — самое глубокое место на Земле. Откуда нам знать? Мы не искали. Мы слушали. |
«Я думаю, что основная мысль этой статьи заключается в том, что жизнь может существовать в некоторых из самых глубоких сред на планете», — сказал Мэтью Шренк, геомикробиолог из Мичиганского государственного университета. Он проводит исследования экосистем микробов, связанных с серпентинизацией.
 |
Серпентинит — змеевик — это тип минерала, который образуется, |
Сила минералов
Команда Плюмпера исследовала органический материал, обнаруженный в серпентине, минерале, который образуется, когда оливин в верхней мантии реагирует с водой, выталкиваемой из зоны субдукции. Эта комбинация производит водород и газообразный метан, которые могут использоваться микробами в качестве питательных веществ.Этот процесс, называемый серпентинизацией, создает среду обитания для микробов в других местах, например, в гидротермальных источниках на морском дне.
Теперь команда считает, что они, возможно, нашли продукты жизнедеятельности микробов, поедающих газ, которые живут еще глубже. Лабораторные тесты показали, что углеводороды и липиды из грязевых вулканов очень похожи на продукты жизнедеятельности других бактерий. Но исследовательская группа признает, что на данный момент они не могут сказать наверняка.
«Эти органические молекулы определенно указывают на то, что жизнь существует, но ее источник до сих пор неясен, — также признают авторы», — сказал Фридер Кляйн, изучающий серпентинизацию в Океанографическом институте Вудс-Хоул.
Внешние источники органического вещества потенциально могут затормозить исследования. Это проверено разными способами. Например, было обнаружено, что минералы не содержат карбонатов, которые образуются, когда морская вода из более высоких слоев океана вступает в контакт с водой в зоне субдукции.
По словам Кляйн, выводы из статьи «действительно замечательны». Но, добавил он, все еще есть шанс, что органический материал поступил из другого источника, например из самой земной коры.
Другая возможность состоит в том, что органический материал был произведен без участия биологических факторов, в своего рода естественной версии процесса, который люди используют для производства синтетической нефти и топлива. Но этот альтернативный вариант также будет особенным, по мнению исследовательской группы.
«Было бы замечательно, если бы это было возможно», — сказал Плюмпер. Он добавляет, что считается, что грязевые вулканы, в которых образовался серпантин, существовали, когда на Земле зародилась жизнь. «Тогда мы бы знали, что сложные органические молекулы образуются во время этого геологического процесса».
Чужая жизнь в глубине?
Когда в 1960-х ученые начали искать серпентинизацию, оказалось, что она повсюду. В местах столкновения континентов и расплавленных краев, где они образуются, в гидротермальных жерлах и даже в горных районах, которые когда-то были под водой и на том, что когда-то было морским дном.Поскольку серпентинизация так распространена на нашей планете, ее способность поддерживать экстремальные формы жизни представляет интерес для тех, кто ищет внеземную жизнь.
«Существует прямая связь между этим процессом, который мы исследуем на Земле, и процессами, которые могут происходить в других местах Солнечной системы», — сказал Клейн.
Двумя многообещающими кандидатами являются спутник Европа рядом с Юпитером и спутник Энцелад рядом с Сатурном. Оба покрыты льдом, но есть подозрения, что под их поверхностью есть соленые жидкие океаны.
Некоторые следы тектонической активности также были замечены на Энцеладе, что необходимо для создания зон субдукции, которые исследовали Плюмпер и его команда. Но это еще не установлено с уверенностью.
«Если на каменистой планете есть оливин, то, вероятно, есть и серпентинизация», — говорит Плюмпер. «В отсутствие фотосинтеза это могло бы дать материал, который мог бы поддерживать форму жизни».
Но астробиологи, ищущие глубинную микробную жизнь на других планетах, столкнутся с теми же проблемами, с которыми сталкиваются ученые, подобные Плюмперу, на Земле: поскольку они не могут достичь глубин, где прячется эта жизнь, им приходится довольствоваться следами, которые они находят в гейзерах, скалах и с другими монстрами, пришедшими из глубины.
«Я вижу в этом своего рода записку в бутылке», — говорит Плюмпер о своих образцах из глубоководного бурения. «Трубка поднимается, мы открываем ее и пытаемся выяснить, что происходит».
(Copyrighted © Перевод с нидерландского языка Louiza Smith)
Источник:
Door Claudia Geib,
«Dit zijn mogelijk de diepste sporen van leven op aarde»