Підземна біосфера виявилася вдвічі більшою за Світовий океан.
Не так давно ми розповідали про ціанобактери, які живуть під землею на глибині понад півкілометра, отримуючи енергію з водню і кисню. Може здатися, що це якийсь кур'єз еволюції. Однак після доповіді, яку учасники проекту Deep Carbon Observatory зробили на конференції Американського геофізичного товариства, стає ясно, що підземна біосфера насправді дуже і дуже велика.
Deep Carbon Observatory об'єднує більше тисячі дослідників з 52 країн, які останні десять років діставали з-під землі різні форми життя. Щоб дістатися підземних жителів, морське дно бурили на глибину 2,5 км, а на суші зразки діставали з глибини в 5 км і більше (про всяк випадок нагадаємо, що під океанами товщина земної кори дорівнює 5-10 км; нижче починається мантія). Зрозуміло, ніяких звірів на такій глибині не знайшли.
Однак виявилося, що під землею живуть представники всіх трьох доменів життя, тобто бактерії, археї та еукаріоти, представлені не тільки одноклітинними, а й багатоклітинними організмами. Велика частина підземної біосфери належить бактеріям і археям, яких там існує величезна кількість різновидів і яких там більше, ніж надземних. За оцінкою дослідників, підземні бактерії та археї становлять 70% від усіх бактерій і архей Землі.
Зрозуміло, підземні жителі сильно відрізняються від наземних, адже жити їм доводиться в абсолютно особливих умовах - без світла, часто без кисню, під високим тиском і при високій температурі. Рекордна глибина, з якою вдалося дістати щось живе, була 5 км. Серед мікробів-рекордсменів згадують архею Geogemma barossii, яка живе і розмножується при температурі 121 ° С - саме при таких градусах стерилізують медичні інструменти в автоклавах. (Правда, не варто боятися, що Geogemma barossii заразить наші лікарні - при наших звичайних 37 ° С вона рости не може.)
Нарешті найбільш вражаючі цифри: дослідники спробували оцінити, скільки мікробів живе під землею, враховуючи структуру літосфери і щільність мікроорганізмів, які діставали з кожної свердловини, розподіл відповідних місць для їх проживання і т. д. Виявилося, що число клітин можна оцінити приблизно в 2-6 − 1029; по масі це вийде 15-23 мільярди тонн вуглецю. (Якщо порівняти вуглецеву масу всіх людей на Землі, то вона опиниться в 245-385 разів менше.) А якщо оцінити обсяг, який займають підземні мікроби разом зі своїм середовищем проживання, то вийде, що підземна біосфера майже вдвічі перевершує обсяг Світового океану.
Як живуть підземні жителі, ще належить з'ясувати. Поки що ясно, що їх генетичне розмаїття нітрохи не менше ніж у надземних мікробів, і різноманітність це обумовлено особливими екологічними нішами - не кажучи вже про тиск і температуру, енергію для життя їм доводиться в буквальному сенсі брати з каменю. (Наприклад, вищезгадана G. barossii видобуває її, відновлюючи оксиди заліза.)
Вивчати підземних мікробів буде непросто, оскільки культивувати їх треба знову ж таки в особливих умовах, а тут і з наземними бактеріями та археями не завжди зрозуміло, як їх утримувати. Але чим більше ми будемо дізнаватися про них, тим краще будемо розуміти, як розвивалося життя на Землі, як воно впливало на геологічні породи, і чи не можна якісь особливості цих мікробів використовувати в медицині та біотехнології.
За матеріалами EurekAlert.