Цей острів з’явився нізвідки з формами життя, яких раніше не бачили

Коли в 2015 році в південній частині Тихого океану виник новий острів, це створило безпрецедентну можливість не лише для геологів і вулканологів, але й для біологів і екологів. Поява нового острова дає можливість дізнатися про те, як починаються екосистеми, починаючи з мікробних піонерів, які колонізують нову землю, як ця, до появи рослин або тварин.

Острів Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Hunga Tonga) проіснував недовго – після того, як він утворився в результаті виверження вулкана в 2015 році, він був знищений іншим виверженням на початку 2022 року.

Однак за сім років свого існування острів розкрив кілька цікавих таємниць. У новому дослідженні дослідники повідомляють про докази несподіваної спільноти мікробів на острові, які метаболізують сірку та атмосферні гази, подібно до організмів, які займають дуже різні середовища існування: гарячі джерела чи глибоководні гідротермальні джерела.

«Ми не побачили того, чого очікували», — каже мікробний еколог Нік Драгон з Університету Колорадо.

«Ми думали, що побачимо організми, які ви знайдете, коли льодовик відступає, або ціанобактерії, більш типові ранні види колонізаторів, але замість цього ми знайшли унікальну групу бактерій, які метаболізують сірку та атмосферні гази».

Драгон і його колеги-дослідники зібрали 32 зразки ґрунту з острова на поверхнях від рівня моря до вершини кратера висотою близько 120 метрів (394 фути). Потім вони витягли та секвенували ДНК із зразків.

Рослини колонізували острів досить швидко після його утворення, ймовірно, завдяки насінню в пташиному посліді, але дослідники зосередили свої зусилля на зборі нерослих поверхонь.

Вони знайшли бактерії та археї у всіх своїх зразках з конуса вулкана, хоча ці мікроби були менш різноманітні, ніж мікроби з сусідніх рослинних областей, і дуже різні.

Було б логічно, якби перші мікроби на новому острові виникли або з океанської води, або з пташиного посліду, але, здається, ці дивні бактерії та археї походять не звідси. Швидше, дослідники підозрюють, що ці мікроби могли потрапити глибоко під землю.

«Однією з причин, чому ми думаємо, що бачимо ці унікальні мікроби, є властивості, пов’язані з виверженнями вулканів: багато сірки та сірководню, які, ймовірно, підживлюють унікальні таксони, які ми знайшли», — каже Драгон .

«Мікроби були найбільш схожі на мікроби, знайдені в гідротермальних джерелах, гарячих джерелах, таких як Єллоустоун, та інших вулканічних системах. Наше найкраще припущення полягає в тому, що мікроби походять із цих типів джерел».

Мати можливість дослідити таку систему рідко. Великі виверження — це одне; спостерігати за розвитком чистої екосистеми на нещодавно утвореному вулканічному острові – це інше.

Дослідники кажуть, що за останні 150 років Хунга-Тонга — лише третій подібний масив суші, який з’явився і протримався більше року, і перший у тропіках.

Хоча вчені також збиралися вивчати появу життя на попередніх новоутворених островах, вони більше зосереджувалися на рослинах і тваринах, ніж на мікробах.

«Такі типи вивержень вулканів відбуваються по всьому світу, але зазвичай вони не утворюють островів», — каже Драгон . «У нас була неймовірно унікальна можливість. Ніхто ніколи раніше не вивчав мікроорганізми цього типу острівної системи на такій ранній стадії».

І більше ні в кого не буде можливості вивчати мешканців острова, принаймні безпосередньо. Через сім років після виходу з Тихого океану Хунга-Тонга вражаючим чином зникла. Коли вулкан знову вивергся в січні 2022 року, це спричинило найбільше вибухове виверження 21-го століття з найбільшим стовпом пари та попелу в зареєстрованій історії. Хунга Тонга була стерта, але не раніше, ніж вченим вдалося дізнатися інтригуючі подробиці про її коротке життя.

«Звичайно, ми розчаровані тим, що острова немає, але тепер у нас є багато прогнозів щодо того, що станеться, коли утворюються острови», — каже Драгон. «Отже, якщо щось утвориться знову, ми хотіли б піти туди та зібрати більше даних. У нас був би план гри, як це вивчити».