Дослідження глибоководних солоних озер на дні Червоного моря показало, що екстремофільні бактерії могли виробляти енергію без кисню. Вони залишили металеві сліди, що пояснюють походження найдавнішого життя.
Походження найдавнішого життя на нашій планеті — в епоху, коли в атмосфері ще не було кисню та фотосинтезу, — й досі залишається однією з найбільших загадок сучасної науки. Несподівані підказки до розгадки цього явища можуть критися в глибинах Червоного моря, де на дні розташовані унікальні солоні водойми. Ці підводні басейни вирізняються повною відсутністю кисню, високою концентрацією солі, а також тим, що вони занурені в темряву. Тривалий час вважалося, що такі місця є абсолютно мертвими й непридатними для існування будь-яких живих організмів.
Читайте також:
Традиційне уявлення під сумнівом. Життя на Землі могло виникнути двічі — нове дослідження Однак нові наукові дослідження засвідчили, що для деяких спеціалізованих екстремофілів ці агресивні середовища слугують справжніми оазисами. Бактерії та археї, що процвітають у таких умовах, залишають по собі унікальні геохімічні сліди,
які зберігаються в осадових породах навіть через мільйони років після зникнення самих організмів. У нещодавній науковій праці, опублікованій у виданні AGU Advances під керівництвом Моргана Чакраборті, детально описано результати аналізу мікробіомів і донних відкладень у кількох таких зонах.
Під час експедиції дослідники проаналізували зразки з активного солоного басейну, кількох звичайних ділянок морського дна, а також із покинутої, «згаслої» структури, оточеної мінеральними кільцями та рештками морських організмів. Активна водойма, розташована на глибині близько 1770 метрів нижче рівня поверхні Червоного моря, виявилася буквально переповненою живими мікроорганізмами. За допомогою сучасних методів метагеноміки та метатранскриптоміки вчені з’ясували, що осадові породи під мікробіологічним шаром надзвичайно збагачені важкими металами, зокрема марганцем, залізом, молібденом і міддю. У деяких зонах їхня концентрація у сто разів перевищувала показники звичайного морського дна.
Подібні закономірності накопичення металів виявили й у давньому басейні на глибині близько 1400 метрів.
Наявність окисненого марганцю та збагаченої молібденом органіки в донних відкладах дає вченим ключ до розуміння глобальних геологічних процесів минулого. Зокрема, метагеномний аналіз активного басейну виявив наявність специфічних бактерій, що окиснюють марганець, як-от *Nitrospira*. Це відкриття підтверджує теорію про те, що мікробне окиснення двовалентного марганцю до оксидів могло бути основним альтернативним механізмом генерування енергії задовго до Великої кисневої події, що відбулася приблизно 2,4−2,2 мільярда років тому.
Отримані результати суттєво підкріплюють гіпотезу про те, що збагачення давніх океанів металами відбувалося незалежно від кисневого фотосинтезу. Хемотрофне окиснення заліза й марганцю цілком могло бути рушійною силою, що забезпечила енергією виникнення перших живих організмів на Землі. Хоча автори наголошують на необхідності подальших масштабних досліджень, зібрані дані відкривають новий погляд на еволюцію біосфери в первісному екстремальному середовищі нашої планети.
Читайте також:
Новий підхід. Вчені знайшли прихований хімічний слід, який може вказувати на позаземне життя
