Життя на Землі могло зародитися з органічного вуглецю метеоритів

Британські астробіологи виявили, що метеоритний органічний вуглець міг бути джерелом енергії перших гетеротрофних мікроорганізмів. Дослідники додали анаеробні бактерії до порошку метеорита Aguas Zarcas і після аналізів з’ясували, що мікроорганізми росли, харчуючись органікою цього матеріалу.

Існує гіпотеза, що раннє життя на Землі було автотрофним, тому що першим гетеротрофним організмам не вистачало доступних органічних молекул. Основним джерелом органічного вуглецю був тоді вуглекислий газ. Але водночас молоду Землю бомбардували метеорити, які потенційно могли бути джерелом органічного вуглецю — вуглисті хондрити.

Експериментально доведено, що у цьому метеоритному матеріалі можливе зростання мікроорганізмів. Однак попередні досліди проводилися в аеробних умовах і за температури, яка навряд чи існувала на ранніх стадіях зародження Землі. Інші експерименти показали, що в анаеробних умовах на тому ж матеріалі мікроорганізми розвиваються, але синтез біомаси з вуглецю органічних метеоритів раніше не демонстрували.

Британські астробіологи вирішили заповнити цю прогалину. Вони виявили, що метеоритний органічний вуглець використовувався анаеробними мікроорганізмами для живлення та зростання. Їхні результати показують, що це джерело енергії могло підтримувати ранню біосферу планети. Дослідження опубліковано в журналі Scientific Reports.

Для експерименту вчені взяли співтовариство мікроорганізмів із донних відкладів единбурзького ставка. Як метеоритний матеріал вони вибрали зразки хондриту «Aguas Zarcas», що впав у 2019 році в Коста-Ріці. Метеорит був чудовим кандидатом, тому що в ньому містилися мінімальні забруднення земною органікою.

Дослідники додали культури організмів у контрольне середовище та до метеоритного матеріалу та спостерігали протягом 14 та 33 днів відповідно. На порошку Aguas Zarcas зростання відбувалося повільніше, але бактерії, мічені стабільним ізотопом вуглецю 13С, показали перенесення вуглецю з метеорита в мікробну біомасу.

До того ж склад угруповань мікроорганізмів, вирощених на «Aguas Zarcas», змінився — крім численних псевдомад (Pseudomonadaceae) після 14 днів спостережень виникли й інші сімейства бактерій. На основі цих результатів астробіологи зробили висновок, що метеоритна органіка могла бути джерелом вуглецю на ранній Землі. Також, як зазначають автори, це підтверджує можливість гетеротрофного метаболізму перших мікроорганізмів.