Language
Country/Area
No result found
От нефтяных месторождений до шахт: как ученые обнаружили удивительные доказательства существования жизни глубоко под поверхностью»
Глубоко под землей находится таинственный и необычный мир жизни, который находится за пределами нашего воображения. На своем пути от нефтяных месторождений до шахт ученые обнаружили свидетельства существования этих глубоководных форм жизни, демонстрирующие их способность к выживанию и их важность в экосистемах. Это заставляет нас задуматься: как эти более глубокие жизни взаимодействуют с жизнью в нашей повседневной жизни?
Определение и характеристика глубинной биосферы
Глубинная биосфера — это экосистема биосферы Земли, которая находится на глубине нескольких метров под поверхностью океана и простирается до глубины 10 километров под поверхностью континентов и 21 километра под поверхностью океана.
Формы жизни в глубинной биосфере включают археи, бактерии и настоящие организмы и по генетическому разнообразию сопоставимы с жизнью на поверхности.
Эти формы жизни выживают в условиях экстремальной жары и давления, а скорость их энергетического обмена намного ниже, чем у жизни на поверхности. Исследования показали, что биомасса глубинной биосферы составляет около 90% всей биосферы. Это открытие бросает вызов нашим традиционным представлениям о существовании жизни и позволяет ученым глубже изучить формы жизни, способные выживать в экстремальных условиях.
Раннее открытие и изменение мышления
Еще в 1920-х годах геолог Эдсон Бастин и микробиолог Фрэнк Грир начали исследовать, почему вода на нефтяных месторождениях содержит такие химические вещества, как сероводород и бикарбонат — соединения, которые обычно вырабатываются бактериями, но появляются на глубинах, не пригодных для жизни. Им удалось успешно культивировать анаэробные сульфатредуцирующие бактерии, что стало одним из предварительных доказательств существования глубинной жизни.
В 1931 году Чарльз Липман впервые упомянул биологический сухой покой, возникший в результате реактивации бактерий, которые были запечатаны в течение 40 лет.
Но только в 1980-х годах эта область стала привлекать внимание, поскольку ученые искали способы предотвращения загрязнения. Исследования Министерства энергетики США привели к изучению жизни на глубине и разработке специальных методов отбора проб для снижения загрязнения поверхностными микроорганизмами.
Условия выживания глубоководной жизни
Чтобы понять, как выживают эти глубоководные существа, мы должны сначала понять, как они получают энергию. Большая часть жизни на поверхности зависит от солнечного света и органического вещества, в то время как жизнь на глубине в основном опирается на химические окислительно-восстановительные реакции как источник энергии.
Их «пищей» становятся такие доноры электронов, как водород, метан и восстановленные соединения серы, а «продуктами дыхания» — такие акцепторы электронов, как оксиды азота и углекислый газ.
В такой среде скорость метаболизма микроорганизмов очень низкая, и они могут вообще не делиться ни разу за тысячи лет, что удивило ученых. Эти микроорганизмы постепенно изменили химический состав окружающей среды в процессе своего выживания и стали важной частью существования Земли.
Современные технологии и будущие исследования
Современные методы молекулярной биологии и биофизики позволили нам лучше исследовать и анализировать глубинные микробные экосистемы. Например, с помощью секвенирования ДНК в окружающей среде ученые могут определить разнообразие этих микроорганизмов без необходимости их культивирования.
Считается, что на руднике Ричмонд в Калифорнии, США, впервые были обнаружены четыре новых вида бактерий и три новых вида архей.
Эти технологические достижения не только меняют наш способ наблюдения за биологией, но и заставляют нас задуматься о том, как найти потенциальные формы жизни в таких глубоких экосистемах и об их влиянии на окружающую среду и технологии.
Заключение: наше будущее в глубокой жизни
Все исследования показывают, что открытия в области глубокой биосферы могут не только дать новое представление о правилах жизни, но и иметь глубокие последствия для того, как мы воспринимаем историю и будущее Земли. Раскрытый учеными потенциал выживания заставляет нас задуматься: как существование глубинной жизни повлияет на наше понимание жизни и будущие научные исследования?
