Текст уведомления здесь

Под землей скрывается огромный «океан» бактерий и архей

По оценкам ученых, общая масса жизни в недрах Земли в 300 раз больше, чем масса всех людей на планете

Ученые из международной коллаборации Deep Carbon Observatory сообщили о результатах своей работы по исследованию жизни в недрах Земли. Результаты работы, которая велась с 2007 года, показали, что глубоко под землей существует жизнь, распространенная по всей планете.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые обобщили данные почти 200 исследований о пробах с глубины 2,5 км в океанах и 5 км на материках и примерно оценили количество подземной биомассы. По их прикидкам вышло, что организмы, которые живут на глубине, весят от 15 до 23 миллиардов тонн в совокупности, что в среднем в 300 раз больше, чем весят все люди на планете, или столько же, сколько 120 миллионов голубых китов (популяция голубых китов на Земле сейчас составляет около 10 тысяч особей). Это, ни много ни мало, примерно ⅓ от всей биомассы нашей планеты. Количество живых клеток всей этой живой горы — от 2 до 6×1029, а населяют они пространство объемом от 2 до 2,3 миллиарда км3 — это вдвое больше объема Мирового океана.

Подавляющая часть всей этой астрономической массы приходится на прокариоты — одноклеточные организмы, у которых нет ядра. В основном на глубине живут бактерии и археи, присутствуют и вирусы. Видовое разнообразие подземных микробов, как считают ученые, при этом не уступает тому, что есть среди их собратьев, живущих на поверхности, а то и превосходит его. Образцы, взятые в разных точках Земли, показали, что повсеместно под поверхностью планеты живут в основном одни и те же группы, причем некоторые из них встречаются в самых неожиданных местах.

Так, исследование 2015 года в рамках все той же коллаборации показало, что бактерии, найденные на глубине 2,5 км подо дном северо-западной части Тихого океана, больше похожи на микробиоту, которая живет в заурядных лесных почвах, а не на тех бактерий, что живут на дне все того же Тихого океана.  При этом надо отметить, что и живут они в основном в слоях, богатых лигнитом, то есть окаменевшими остатками деревьев.

То, в чем живут эти микробы, десятки миллионов лет назад было лесом.

Условия для жизни на огромной глубине экстремальные — температура доходит до 70 ℃, а источники энергии очень скудны. Анализ биохимии в образцах показал наличие ферментов, которые используются микробами, вырабатывающими метан в безвоздушной среде. Точно сказать, чем питаются обитатели недр, пока нельзя, но скорее всего это какая-то смесь из серосодержащих пород и остатков мертвых микробов.

Подытоживают свой отчет ученые вопросами, у которых пока нет ответа — как жизнь перемещается в недрах Земли и как она туда вообще попала? А может, она там и зародилась? Чем же все-таки питаются микроорганизмы, которые живут на глубине в несколько километров при температурах около точки кипения воды? Как на жизнь на поверхности Земли влияют организмы, обитающие глубоко в ее коре?

Ответы на них особенно важны в свете поиска жизни на других планетах, например на Марсе. Его поверхность вряд ли может быть обитаема из-за высокой концентрации перхлоратов, но, возможно, есть шансы найти что-то живое на большей глубине?

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью
Фрагмент спуска по скважине инструмента для забора грязи со дна Мёрсера Nature Newsteam / Youtube

На дне подледного озера в Антарктиде нашли мертвых тихоходок и живых бактерий

В озере Мёрсер обнаружили останки тихоходок и грибов. По-видимому, они попали сюда во время последних потеплений

Корреспондентам из журнала Nature стали известны новейшие результаты исследования подледного озера Мёрсер. Пробурившись сквозь километровый слой льда, ученые нашли в грязи на дне озера останки диатомовых водорослей, панцири ракообразных и трупы тихоходок. Но были в образцах и живые организмы: бактерии и какие-то нитевидные организмы, возможно, растительной природы.
Добавить в закладки
Комментарии

Озеро Мёрсер находится в Антарктиде, примерно в 250 километрах от берега моря Росса. Озеро, открытое в 2007 году, замуровано на глубине 1000 метров под поверхностью антарктического ледяного щита. В декабре 2018 года экспедиция американских ученых в рамках проекта SALSA (Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access — «научный доступ к подледным антарктическим озерам») пробурила километр льда и взяла образцы грязи со дна водоема.

Участники экспедиции поместили грязь под объектив микроскопа и обнаружили в ней какие-то вытянутые структуры, похожие на части грибов или растений. Собеседник Nature, эколог Байрон Адамс, который исследовал образцы, никак их не определил, но сказал, что видел подобное в Антарктиде раньше, только под открытым небом, а не на глубине тысячи метров подо льдом. Кроме этих нитей ученый увидел останки тихоходок и экзоскелетов ракообразных, также виденных им ранее в Сухих долинах Мак-Мёрдо — области Антарктиды, свободной ото льда, которая находится примерно в 800 километрах от озера Мёрсер, на берегу моря Росса.

Если в бактериях, живущих за счет поедания того, что осталось от диатомовых водорослей, нет ничего странного, то находка тихоходок и фрагментов грибов ученых удивила. По мнению исследователей, «водяные медведи» попали в озеро подо льдом во время потеплений — 10 или 120 тысяч лет назад, когда во время потепления Трансантарктические горы, хребет, который проходит в 50 км от озера, были свободны ото льда. Возможно, подледные реки тогда смыли животных в озеро или же после наступления холода ледник утащил их туда, где теперь находится Мёрсер. По словам Адамса, это тот случай, когда биологи могут помочь гляциологам в датировке важных климатических событий прошлого. [ ... ]

Читать полностью

Пищевой сахар морит голодом бактерию худобы

Глюкоза и фруктоза подавляют ее способность усваивать сложные сахара

Ученые из Йельского университета показали, как простые углеводы меняют микрофлору кишечника. Для этого они провели эксперимент на мышах и разобрались, как диета с большим количеством фруктозы и сахарозы подавляет размножение бактерии Bacteroides thetaiotaomicron, распространенного микроорганизма, который живет и в кишечнике человека.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследования последних лет показывают, что население кишечника сильно влияет на здоровье человека. Важен тут и состав микрофлоры — одни микробы нам нужнее, чем другие. На этот состав, в свою очередь, влияет и то, что мы едим. Поскольку в развитых странах едят все больше простых углеводов (например, в США потребление сахаров за период с 1970 по 2000 год росло примерно на полкило в год на человека), особенно интересно узнать, как они влияют на жизнь в кишечнике.

Читайте также: Чего от нас хотят микробы?

Ученые взяли мышей и бактерию Bacteroides thetaiotaomicron, которая живет в кишечнике человека и, как пишут авторы статьи, «связана с худобой и здоровьем». Сначала ученые вырастили бактерию in vitro и добавили в ее питательную среду сахарозу и фруктозу. Сахара уже через час сильно навредили микробам. Тогда ученые перенесли бактерию на среду со сложными сахарами, снова посмотрели на них через час и увидели, что в такой среде микробов стало больше в 17-20 раз.

Для роста и развития колонии B. thetaiotaomicron нужен белок Roc (regulator of colonization), с помощью которого эти микробы усваивают сложные углеводы. Ученые выяснили, что глюкоза и фруктоза взаимодействуют с лидерной РНК, участком, который находится непосредственно перед последовательностью, кодирующей этот белок, и таким образом подавляют его экспрессию, то есть заставляют ген замолчать. [ ... ]

Читать полностью