Обширная сеть микроорганизмов, в два раза превышающая размер Мирового океана, была обнаружена под поверхностью Земли.
Ученые просверлили отверстия под океанским дном глубиной в два с половиной километра ниже морского дна и нашли гигантскую взаимосвязанную сеть «глубинной жизни», которая могла существовать в течение миллионов лет.
Подземная экосфера
Выносливые существа, обитающие глубоко под поверхностью океанского дна, существуют в экстремальных условиях: температура, давление, нулевой солнечный свет и минимальное количество пищи. Все это привело к тому, что уникальные микроорганизмы живут в состоянии «зомби». Вся энергия, которую они могут получить из недружелюбной окружающей среды, уходит на то, чтобы остаться в живых; на рост и развитие энергии не остается. Именно поэтому ученые предполагают, что микроорганизмы оставались неизменными на протяжении миллионов лет.
Исследователи, обнаружившие глубинную жизнь, предполагают, что общий вес углерода, из которого состоят микроорганизмы, составляет от 15 до 23 миллиардов тонн. Это в 385 раз больше, чем общая масса человечества.
Глубинный Галапагос
Исследователи со всего мира в течение десяти лет пытались узнать, какие формы жизни могут быть обнаружены в глубинной поверхности Земли и сколько их. Основываясь на полученных данных, они предполагают, что «глубинная сеть» составляет 70% земных бактерий и других микроорганизмов.
Подобное разнообразие жизни и неизведанность окружающей среды натолкнули ученых на сравнение глубинной жизни с Галапагосскими островами.
В отличие от островов, знаменитых их дикой природой, вдохновившей Чарльза Дарвина, этот новый мир остается нетронутым и удаленным от человеческого влияния. Исследование глубоких недр сродни исследованию глубоких джунглей Амазонки. Там полно неизвестных форм жизни.
Глубже и больше, чем Мировой океан
Ученые пробурили скважины на поверхности земли глубиной 5 км и под океанским дном глубиной 10 километров. Сравнив полученные данные и образцы микроорганизмов, исследователи смогли создать модель скрытой от человеческих глаз экосистемы.
Они полагают, что глубинная биосфера занимает территорию, равную двум миллиардам кубических километров, что в два раза больше Мирового океана. Эксперты показали, что недавно открытый подземный мир содержит около 7,5 тонны углерода на один кубический километр.
Кто там живет?
Этот «глубинный Галапагос» представлен всеми тремя доменами живых организмов. Там есть и археи, и бактерии, и эукариоты.
Археи – одноклеточные микробы без ядра и мембранных органелл. Они были одной из первых форм жизни на Земле.
Бактерии – прокариотические формы жизни, представляющие собой доядерные одноклеточные организмы.
Примитивные эукариоты – многоклеточные организмы с клетками, в которых есть ядро и мембранные органоиды. Более сложные формы жизни, давшие начало царству растений, грибов и животных.
Бактерии и археи доминируют в «глубинном царстве» и формируют большую часть того, что ученые назвали микробной «темной материей» Земли.
Влияние на поверхностную жизнь
Исследователи полагают, что генетическое разнообразие жизни под поверхностью земли и океанического дна может легко превысить то, что можно обнаружить на поверхности.
Рекордная глубина, на которой была найдена жизнь, составляет приблизительно 5 км в континентальных недрах и около 10,5 км под океанским дном.
Глубинная жизнь, по всей вероятности, может воздействовать на глобальные биогеохимические циклы и процессы, а соответственно, и на поверхностный мир. Однако ученые все еще далеки от понимания и квалификации этого влияния.
Космобиология
Даже в сложных условиях полной тьмы и практического отсутствия энергии глубинные экосистемы сумели развиться и сохранить жизнь на протяжении миллионов лет.
Расширение научного понимания глубинной экосистемы и биосферы поможет ученым понять процессы и принципы планетарной обитаемости. Мы сможем точнее ответить на вопросы, как и почему появилась жизнь на нашей планете и может ли сохраниться глубинная жизнь на таких планетах, как Марс.
Современные технологические достижения
Ученые смогли собрать уникальные образцы и пробы и получить результаты благодаря прорывам в технологиях глубоководного бурения, а также благодаря снижению стоимости секвенирования ДНК.
Десять лет назад ученые знали совсем мало о физиологии бактерий и микробов, которые обитают в недрах Земли.
Сегодня, благодаря развитию новых технологий, ученые могут с уверенностью сказать, что понимают физиологические процессы глубинных микроорганизмов. Чтобы выжить в экстремальных условиях глубоко под землей, они вынуждены тратить большую часть своей энергии, чтобы просто оставаться в живых.
Десять лет назад ученые могли сделать лишь несколько выборок, и те были сделаны в местах, где они, без сомнений, ожидали найти глубинные формы жизни. Теперь, благодаря сверхглубокой выборке, мы знаем, что микроорганизмы обитают практически повсеместно.
