Неожиданные биосигнатуры, найденные в поразительно голубой вулканической массе на дне Тихого океана, могут дать ключи к пониманию происхождения жизни. Образцы причудливо окрашенных осадков, извлечённые из грязевых вулканов близ Марианской впадины на глубине почти 3000 метров, содержат жиры таинственных живых организмов.
Эта масса с чрезвычайно высоким уровнем pH, равным 12, что является одним из самых высоких показателей для природных экосистем, и бедная питательными веществами, при контакте вызвала бы сильные ожоги на коже человека. Тем не менее исследователи подтвердили, что некоторые микробы-экстремофилы обитают и там. «Просто невероятно получить представление о такой микробной среде обитания, потому что мы подозреваем, что первобытная жизнь могла возникнуть именно на таких участках», — заявляет органический геохимик из Бременского университета Флоренс Шуботц.
Геоучёный из Бременского университета Палаш Кумават и его коллеги исследовали две из девяти проб осадка грязевого вулкана, отобранных в 2022 году во время экспедиции R/V Sonne. Нижняя часть образца, взятого из вулкана Пакман, состоит в основном из серпентинита с включениями брусита и практически не затронута морской водой, что позволило ей сохранить свой яркий цвет. На меньших глубинах, ближе к илу океанского дна, вулканический осадок светлеет до голубовато-зелёного оттенка, а брусит был растворён солёной водой.
Внутри этих слоёв серпентинита команда Кумавата обнаружила жиры из клеточных мембран бактерий и архей — «первую линию обороны» микробов против высокощелочных условий. В основном неповрежденное состояние жиров указывает на то, что несколько сообществ микробов в настоящее время выживают в этих экстремальных условиях, объясняют исследователи. Молекулы также выявили резкий сдвиг в типах организмов между пелагическими осадками океанского дна и серпентинитовой грязью.
Известно, что серпентиниты помогают поддерживать хемосинтетическую жизнь в других бедных питательными веществами локациях по всему обширному океанскому дну, и теперь Кумават и его коллеги подтвердили, что это может происходить и в более глубоких и плотных серпентинитовых грязях. Подобно тому, как растения делают это в процессе фотосинтеза, эти микробы производят собственную энергию из метана, потребляя сульфат, что приводит к образованию едкого сероводорода. «До сих пор присутствие метан-продуцирующих микроорганизмов в этой системе предполагалось, но не могло быть прямо подтверждено», — говорит Шуботц.
Жизнь под морским дном, по оценкам, составляет 15 процентов биомассы Земли, что означает её значительный вклад в круговорот питательных веществ на планете. Однако мы знаем о ней очень мало. Поэтому Кумават и его команда стремятся изучить этих экстремофилов более подробно и выяснить, что они могут рассказать нам о том, как жизнь зародилась на планете, которая была не такой гостеприимной, как современная Земля.
Исследование было в журнале Communications Earth & Environment.