Поверхня нашої Землі звивається від життя: це визначальна риса нашої планети, яка, наскільки ми знаємо, робить її унікальною серед космосу. Але ми, можливо, недооцінили, наскільки глибоко під нашими ногами можуть процвітати істоти Землі. Під час амбітного 8-річного перепису міжнародна група вчених виявила дивовижне розмаїття мікробів, що живуть під поверхнею нашої планети, глибше, ніж усе, що ми відкривали раніше. Дослідження під керівництвом мікробного еколога Еміля Раффа з Океанографічного інституту Вудс-Хоул у США та біоінформатика Ізабелли Храбе де Анжеліс з Інституту хімії Макса Планка в Німеччині виявило форми життя на глибині 491 метра (1610 футів) під дном океану. , і навіть далі під сушею: до 4375 метрів (2,7 милі) в глибину.
Команда проаналізувала зразки з більш ніж 50 місць по всьому світу, зібрані над і під поверхнею Землі, а також такі місця, як печери та глибоководні гідротермальні джерела, які утворюють поверхневий поріг. Поверхневі проби збирали з ґрунту, осадових відкладень або водяних стовпів, тоді як підповерхневі зразки витягували зі свердловин, шахт, водоносних горизонтів або рідини з гідророзриву. Виявлене різноманіття форм життя має несподіваний характер.
«Зазвичай вважається, що чим глибше ви занурюєтеся під поверхню Землі, тим менше енергії доступно, і тим менше клітин може вижити», — каже Рафф. «Але ми показуємо, що в деяких підповерхневих середовищах різноманітність може легко конкурувати, якщо не перевищувати різноманітність на поверхні».
Це особливо вірно для мікробів у морському середовищі, а також для мікробів з таксономічної категорії, відомої як домен архей, які стали більш генетично багатими, з більш рівномірним розподілом різноманітності, чим глибше дослідники дивилися. Бактеріальне різноманіття в морських глибинах виявилося несподівано високим порівняно з поверхневими екосистемами. Життя в цих підземних світах протікає в зовсім іншій часовій шкалі, ніж на поверхні Землі. За відсутності сонячного світла енергія розріджена, і її потрібно збирати з навколишніх матеріалів та їхніх хімічних реакцій: водню, метану, сірки, серпентинізації, мертвих (або живих) тіл сусідніх мікробів і навіть радіоактивності. Ці екосистеми рухаються з тектонічною швидкістю. Вчені підрахували, що деякі клітини глибокої біосфери діляться лише раз на тисячу років.
«Це має сенс бути еволюційно адаптованим, щоб абсолютно мінімізувати ваші потреби в електроенергії та енергії та оптимізувати кожну окрему частину вашого метаболізму, щоб бути максимально енергоефективним», — говорить Рафф.
Дослідження оцінювало мікробне різноманіття серед 478 архей і 964 бактерій, а також 147 метагеномів з різних морських і наземних місць. Поверхневе та підповерхневе життя насправді, як правило, спадало вздовж континууму різноманітності та структури, а не існувало як дві окремі екосистеми з чітким поділом. Але існували помітні відмінності в складі морських і наземних екосистем, незалежно від поверхневого чи підповерхневого середовища існування.
«Вибірковий тиск дуже різний на суші та в морі, і вони вибирають різні організми, яким важко жити в обох сферах», — пояснює Рафф. Як вище, так і внизу.
Команда зазначає, що для певних середовищ, наприклад, морської поверхні, було майже забагато даних, тоді як для інших середовищ, таких як печери чи ґрунти, даних було мало або їх бракувало. Якщо життя може існувати так далеко під поверхнею нашої планети, можливо, воно можливо і далі: як каже Рафф, розуміння глибокого життя на Землі може бути моделлю для виявлення того, чи було життя на Марсі, і чи воно вижило». Рідка вода на інших планетах могла створити для них скелясті підповерхневі середовища існування, дуже схожі на земні, всього на три метри нижче їх поверхні. Якщо це так, будь-які зустрічі з інопланетянами можуть вимагати деякого копання. Це дослідження було опубліковано в Science Advances.
