Ученые исследуют подводные «озера смерти» для понимания жизни на Земле
Происхождение самой древней жизни на Земле до появления кислорода и фотосинтеза остается одной из ключевых загадок науки. Исследователи выяснили, что разгадка может находиться на дне Красного моря, где располагаются подводные соленые бассейны. В этих экстремальных условиях без кислорода обитают уникальные микроорганизмы, оставляющие геохимические следы, помогающие понять, как формировалась биосфера нашей планеты. Об этом сообщает сайт TechInsider.
Подводные соленые бассейны имеют такую высокую плотность из-за значительной концентрации солей, что создают четкую границу с окружающей морской водой. Любое морское существо, случайно попавшее в такое «озеро», мгновенно испытывает токсический шок от гиперосмотического давления и погибает. Поэтому границы таких озер часто усыпаны останками крабов и рыб, создавая настоящий оазис для бактерий-падальщиков.
На дне морей находятся так называемые соленые озера — изолированные водоемы с высокой концентрацией соли, полным отсутствием кислорода и полной темнотой. Долгое время считалось, что такие места абсолютно непригодны для жизни. Однако современные исследования показывают, что для экстремофилов они становятся настоящими оазисами. Бактерии и археи не только выживают там, но и формируют уникальную химическую среду, сохраняющуюся на протяжении тысячелетий.
Исследовательская группа провела сравнительный геохимический и метагеномный анализ отложений соленого озера на глубине 1770 метров, трех обычных участков морского дна и так называемого «потухшего» озера на глубине около 1400 метров, окруженного минеральными кольцами с остатками погибших организмов. Результаты показали, что этот соленый бассейн буквально кишит микроорганизмами. Осадочные породы под бактериальными матами оказались значительно обогащены металлами — марганцем, железом, молибденом и медью. В некоторых зонах концентрация металлов превышала показатели обычного морского дна более чем в 100 раз. В потухшем бассейне наблюдалась аналогичная картина. Работа опубликована в журнале AGU Advances.
Обнаружение окисленного марганца и органики, насыщенной молибденом, дало ученым возможность взглянуть по-новому на древние геологические породы. В активном бассейне метагеномный анализ выявил бактерии Nitrospira, способные окислять марганец. Это открытие дает основания полагать, что химическое окисление марганца и железа могло служить источником энергии еще до Великого кислородного события, произошедшего 2,4–2,2 миллиарда лет назад.
Первичное накопление металлов в древнем океане могло происходить без участия кислородного фотосинтеза. Окисление металлов, вероятно, стало основным источником энергии для первых живых организмов на Земле.
