Неочікувані біосигнатури, знайдені в дивовижно синій вулканічній речовині під Тихим океаном, можуть дати підказки про походження життя. Зразки цього яскраво забарвленого мулу були підняті з грязьових вулканів поблизу Маріанської западини — з глибин майже 3 000 метрів — і містять жири невідомих живих організмів.
З надзвичайно високим рівнем pH 12 — одним із найвищих, зафіксованих у природному середовищі, — ця лужна речовина настільки агресивна, що може викликати серйозні опіки шкіри. І все ж дослідники підтвердили, що екстремофільні мікроорганізми можуть там виживати.
“Це надзвичайно захопливо — отримати уявлення про таке мікробне середовище, адже ми підозрюємо, що саме в подібних місцях могла зародитися первісна форма життя,” — каже органічна геохімік Флоренс Шубоц із Університету Бремена.
“Фантастично, що життя можливе за настільки екстремальних умов — при високому pH та мінімальній кількості органічного вуглецю.”
Геонауковець Палаш Кумават із того ж університету разом з колегами проаналізували два з дев’яти осадових кернів грязьових вулканів, отриманих під час наукової експедиції R/V Sonne у 2022 році.
Нижня частина одного зразка з вулкана Pacman складалася переважно із серпентиніту з домішками бруситу — гірських порід, майже не торкнутих морською водою, що дозволило зберегти їх насичений синій колір. На менших глибинах, ближче до океанічного дна, осад ставав світлішим, зеленувато-блакитним, а брусит поступово розчинявся у солоній воді.
У цих шарах серпентиніту команда виявила жири, з яких складаються мембрани клітин бактерій і архей — першу лінію захисту мікроорганізмів від сильно лужного середовища. Дослідники пояснюють, що майже незмінений стан цих молекул свідчить про існування кількох спільнот мікробів, які нині живуть у таких екстремальних умовах.
Також учені зафіксували різку зміну типів організмів між осадами океанічного дна та шарами серпентинітового мулу. Раніше було відомо, що серпентиніти підтримують життя, яке живиться хімічними реакціями, у бідних на поживні речовини зонах океану. Тепер же підтверджено, що подібне життя існує і в глибших, щільніших шарах серпентиніту.
Як рослини отримують енергію з сонячного світла, ці мікроби виробляють власну — але з метану, споживаючи сульфат. У процесі вони утворюють сірководень, відомий своєю корозійністю.
“Раніше ми лише припускали, що в цій системі є мікроорганізми, які виробляють метан, але тепер уперше маємо прямі докази,” — пояснює Шубоц.
Життя під морським дном, за оцінками, становить приблизно 15% усієї біомаси Землі, отже, воно суттєво впливає на кругообіг речовин на нашій планеті. Та водночас ми знаємо про нього надзвичайно мало.
Кумават і його команда планують детальніше дослідити цих екстремофілів, щоб зрозуміти, як могла виникнути перша форма життя на планеті, яка колись була набагато менш гостинною, ніж Земля сьогодні.
Результати дослідження опубліковано в журналі Communications Earth & Environment.