Международная исследовательская группа, в которую вошли трое ученых из Высшей школы океанографии Университета Род-Айленда, обнаружила одноклеточные микроорганизмы в том месте, где не ожидали их найти. Вода закипает на поверхности Земли при температуре 100 градусов по Цельсию, но удалось найти жизнь в океанских отложениях при температуре 120 градусов по Цельсию.
Об этом недавно рассказал профессор океанографии URI Артур Спивак, возглавлявший геохимическую экспедицию 2016 года, организованную Японским агентством Наука и технологии «Морская земля» и Немецким центром морских и экологических наук MARUM при Бременском университете. Исследование проводилось в рамках работы 370-й экспедиции Международной программы изучения океана.
Разнообразие микробов
Эти новости последовали за объявлением в октябре о том, что разнообразие микробов на океанском дне так же богато, как и на поверхности Земли. Исследователи этого проекта из Японской группы изучения моря и земли, Бременского университета, Университета Хиого, Университета Коччи и Университета Род-Айленда обнаружили 40 000 различных типов микроорганизмов в образцах керна из 40 участков по всему миру.
Исследование, опубликованное в журнале Science, было сосредоточено на Нанкайском желобе у побережья Японии, где глубоководное научное судно Chinkyu пробурило яму глубиной 1180 метров, чтобы достичь отложений при температуре 120 градусов Цельсия. Руководитель исследования - профессор Кай-Уве Хинрикс из компании MARUM.
Доказательства метаболизма
Спивак, к которому присоединились выпускники Кира Хомола и Жюстин Соваж из команды URI, сказал, что один из способов идентифицировать жизнь при температуре 120 градусов Цельсия, это искать доказательства метаболизма.
«Мы нашли химические доказательства того, что организмы используют органический материал в отложениях, что позволяет им выжить», - сказал Спивак. Команда URI также разработала модель температурного режима участка. «Это исследование говорит нам, что глубокие отложения обитаемы в местах, которые мы считали возможными», - добавил он.
Хотя это сама по себе захватывающая новость, Спивак сказал, что исследование окружающей среды может указать на возможность существования жизни в суровых условиях на других планетах.
Суровая среда обитания
Согласно исследованию, отложения, которые лежат глубоко под дном океана, представляют собой суровую среду обитания. Температура и давление неуклонно повышаются с глубиной, а запасы энергии становятся все более дефицитными. Уже около 30 лет известно, что, несмотря на эти условия, микроорганизмы все же обитают на морском дне. Глубинная биосфера все еще недостаточно изучена, и это поднимает фундаментальные вопросы: где находятся пределы жизни и какие факторы их определяют. Чтобы изучить, как высокие температуры влияют на жизнь в глубинной биосфере с низким энергопотреблением в долгосрочной перспективе, необходимо обширное глубоководное бурение.
«Лишь несколько научных буровых площадок достигли глубины, на которой температура отложений превышает 30 градусов по Цельсию», - объясняет руководитель исследования Хинрикс из MARUM. «Поэтому целью T-Limit Expedition было пробурить тысячу метровую глубину в отложениях с температурой до 120 градусов по Цельсию, и нам это удалось», - добавил он.
В исследовании говорится о поиске жизни в космическом пространстве, определении границ жизни на Земле, что сопряжены с серьезными технологическими проблемами.
«Удивительно, но плотность микробной популяции резко упала при температуре всего около 45 градусов», - говорит со-главный научный сотрудник Фумио Инагаки из JAMSTEC. «Это интересно: на дне океана с высокой температурой есть широкие интервалы глубин, которые почти безжизненны. Но затем мы смогли снова обнаружить клетки и микробную активность в более глубоких, даже более горячих зонах - до температуры 120 градусов», - добавил он.
Экспедиция 20 лет назад
Спивак сказал, что проект походил на возвращение к его корням, поскольку он и Дэвид Смит, профессор океанографии и заместитель декана океанографической школы URI, участвовали в буровой экспедиции на том же месте около 20 лет назад, экспедиции, которая помогла инициировать изучение глубоко погребенной морской биосферы.
Что касается текущего проекта, Спивак сказал, что исследования образцов, собранных командой, будут продолжены: «На разработку технологии исследования образцов, собранных с Луны, потребовалось несколько лет, и то же самое будет справедливо и для образцов из глубин океанических отложений. Сейчас мы разрабатываем технологию, чтобы продолжить наши исследования».
