Глубоко в золотом руднике обнаружено богатство «микробной темной материи»

Чтобы пролить свет на «микробную темную материю», обитающую глубоко в недрах Земли, ученые отправились в путешествие глубоко в золотой рудник и вернулись с образцами, подробно описывающими сотни различных видов микробов. Однако это лишь капля в океане всей жизни, которая живет у нас под ногами. Исследование было одобрено журналом Environmental Microbiology и готовится к публикации.

 

Количество микробной жизни под поверхностью нашей планеты огромно. Если собрать их и поместить в гигантские масштабы, микробы, живущие глубоко в земной коре, перевесят всю биомассу мирового океана. Несмотря на такую повсеместность, ученые знают о них очень мало. 

 

Чтобы получить представление об этом подземном мире, ученые Северо-Западного университета изучили образцы, взятые из микробной обсерватории Deep Mine, бывшего золотого рудника в Блэк-Хиллз, Южная Дакота.

 

«Глубокая подповерхностная биосфера огромна; это просто огромное пространство», — сказала Магдалена Осберн, ведущий автор исследования и доцент кафедры наук о Земле и планетах в Вайнбергском колледже искусств и наук Северо-Западного университета. 

 

«Мы использовали шахту как канал для доступа к той биосфере, до которой трудно добраться, как бы вы к ней ни подходили. Сила нашего исследования в том, что в итоге мы получили множество геномов, многие из которых принадлежали недостаточно изученным группам. Благодаря этой ДНК мы сможем понять, какие организмы живут под землей, и узнать, что они могут делать. Это организмы, которые мы часто не можем вырастить в лаборатории или изучить в более традиционных условиях. Их часто называют «микробной темной материей», потому что мы так мало о них знаем», — добавила Осберн.

 

Команда секвенировала микробную ДНК, содержащуюся в образцах, и идентифицировала около 600 геномов из 50 различных типов и 18 типов-кандидатов. 

 

В этой разнообразной коллекции оказалось, что почти все микробы попали в одну из двух ролей: «минималисты», имеющие ограниченную, но специализированную работу, или «максималисты», которые с готовностью используют любой ресурс, с которым они сталкиваются. 

 

«Многие из обнаруженных нами микробов были либо минималистами: сверхоптимизированными с одной задачей, которую они очень хорошо выполняют вместе с тесным консорциумом сотрудников, либо они могли делать все понемногу», — сказала Осберн. «Эти максималисты готовы к любому ресурсу, который попадется под руку. Если есть возможность получить энергию или преобразовать биомолекулу, она готовится. Глядя на его геном, мы можем сказать, что у него много вариантов. Если питательных веществ не хватает, они могут просто создать свои собственные».

 

Это исследование может даже иметь некоторые последствия для поиска внеземной жизни. В поисках признаков жизни в других частях Солнечной системы мы склонны сосредотачиваться на воде или доказательствах на поверхности. Однако подобные открытия являются напоминанием о том, что жизнь также вполне способна существовать под поверхностью Луны или планеты.

 

«Я очень волнуюсь, когда вижу доказательства существования микробной жизни, которая делает свое дело без нас, без растений, без кислорода, без приземной атмосферы. Подобные виды жизни вполне могут существовать прямо сейчас глубоко внутри Марса или в океанах ледяных лун. Формы жизни говорят нам о том, что могло бы жить где-то еще в Солнечной системе», — добавила Осберн.