Вчені виявили під льодовиками життя, яке існує завдяки водню

Американські вчені змогли пояснити, яким чином бактерії, які живуть в екстремальних умовах, підтримують метаболізм без сонячного світла та інших джерел енергії. Крім того, вдалося виявити, звідки ці мікроорганізми отримують необхідний для їх життєдіяльності водень, інформує Ukr.Media.

Дослідження проводила команда вчених з Університету штату Монтана і Вісконсінського університету в Мадісоні. Провідний автор роботи Ерік Дунхам (Eric Dunham) сформулював ідею вивчення екстремофілів, які живуть під льодовиками, намагаючись пояснити більш ранні знахідки дослідників.

Річ у тім, що бактерій, які харчуються воднем, знаходили під багатовіковими льодами давно, але це мало небагато сенсу. Метаболізм цих мікроорганізмів — екстремофілів був заснований на поглинанні вуглекислого газу і його реакціях з воднем. Без зовнішнього джерела енергії розщепити, наприклад, воду для отримання необхідних іонів цього газу важко. Рослини і ціанобактерії використовують сонячне світло — цей процес називається фотосинтезом. Як "льодовикові" мікроорганізми добувають водень залишалося загадкою.

Дунхам з колегами зібрали зразки осадових порід під кількома льодовиками в різних кінцях світу — в Канаді та Ісландії. Вчені виявили в них анаеробні мікроорганізми споріднені роду бактерій Rhodoferax. Вони абсолютно точно не виробляли водень самі, але при цьому активно його використовували в ході своєї життєдіяльності. Лабораторний аналіз порід і польові спостереження допомогли розкрити цю таємницю.

Необхідний бактеріям газ виробляється в результаті складних геохімічних процесів, які протікають під льодовиками. Молекули води реагують з найдрібнішими частинками силікатів, що формуються в результаті руйнування порід масами льоду, які рухаються. Крім того, цьому механізму сприяють і вертикальні навантаження від багатометрових товщ льодовиків навіть, якщо вони не рухаються в горизонтальній площині. Всього дослідники запропонували два типи хімічних реакцій, для яких під багаторічними льодами на поверхні землі створюються сприятливі умови.

Безумовно, кількість виробленого таким чином водню надзвичайно мала. Хоча і більше, ніж може з'являтися в результаті інших відомих геологічних або хімічних процесів, що протікають в місцях забору проб для аналізів. Але невеликим колоніям мікроорганізмів цього водню вистачає для підтримання хемосинтезу.

На думку дослідників, подібні місця можуть бути відмінними рефугіумами для найпростішого життя в несприятливі періоди історії нашої планети. Даним терміном біологи називають природні "сейфи" для організмів. У подібних місцях з якихось причин зберігаються прийнятні умови для життя навіть незважаючи на глобальні зміни на планеті. Крім того, знахідка команди Дунхама вселяє оптимізм і в серця тих, хто шукає позаземне життя. Адже льодовиків в Сонячній системі велика кількість, а значить і під ними можуть існувати подібні екстремофіли.