Жиры помогли обнаружить жизнь в экстремальных условиях глубоководных грязевых вулканов
Синяя серпентинитовая грязь из недавно обнаруженного грязевого вулкана в гравитационной колонне. Эти образцы изучались командой для расшифровки стратегий выживания микроорганизмов. Автор: MARUM - Центр наук о морской среде
На океанском дне и внутри него существуют разнообразные формы жизни. В основном они состоят из микробов — крошечных организмов, способных справляться с экстремальными условиями окружающей среды. К ним относятся высокое давление и солёность, а также экстремальные значения pH и ограниченное поступление питательных веществ. Команде исследователей удалось обнаружить микробную жизнь в двух недавно открытых грязевых вулканах с очень высокими значениями pH. Их выводы были опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
В своём исследовании первый автор Палаш Кумават из Департамента геонаук Бременского университета и его коллеги использовали анализ липидных биомаркеров, чтобы расшифровать стратегии выживания микробов в этой суровой экосистеме. Особенно сложным для глубоководной жизни здесь является высокое значение pH, равное 12; это одно из самых высоких известных на сегодняшний день значений в экосистемах. Чтобы вообще обнаружить жизнь, исследователям пришлось прибегнуть к специальным методам анализа следов. В этой ситуации обнаружение ДНК может оказаться неэффективным при низком количестве живых клеток.
«Но нам удалось обнаружить жиры», — говорит Кумават, который в настоящее время является кандидатом наук в Департаменте геонаук. «С помощью этих биомаркеров мы смогли получить представление о стратегиях выживания метаболизирующих метан и сульфаты микробов в этой экстремальной среде».
Микробные сообщества метаболизируют углерод в глубоком море и тем самым вносят вклад в глобальный углеродный цикл. Однако сообщества, которые команда описывает в публикации, получают энергию из минералов внутри горных пород и газов, таких как диоксид углерода и водород, чтобы производить, например, метан — важный парниковый газ. Эти процессы изначально происходят независимо от океана выше.
Район исследования и геологический контекст серпентинитового грязевого вулканизма в Марианской субдукционной системе. Автор: Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02667-6
Липиды также дают подсказки о возрасте микроорганизмов. Если клеточные биомолекулы сохранились, они представляют собой живое или недавно погибшее сообщество. Если они не сохранились, то это геомолекулы, что означает, что они являются ископаемыми сообществами из прошлого.
По словам Кумавата, комбинация изотопов и липидных биомаркеров указывает на то, что несколько микробных сообществ сейчас живут в этой негостеприимной среде обитания и жили там в прошлом. «Это различие помогает нам при работе в областях с чрезвычайно низкой биомассой и дефицитом питательных веществ».
Доктор Флоренс Шуботц, органический геохимик из MARUM — Центра наук о морской среде Бременского университета и соавтор исследования, добавляет: «Что захватывает в этих выводах, так это то, что жизнь в таких экстремальных условиях, как высокий pH и низкие концентрации органического углерода, вообще возможна.
«До сих пор присутствие производящих метан микроорганизмов в этой системе предполагалось, но не могло быть прямо подтверждено. Более того, просто увлекательно получить представление о такой микробной среде обитания, потому что мы подозреваем, что первозданная жизнь могла возникнуть именно на таких участках».
Образцы для исследования взяты из керна осадка, который был получен исследовательским судном Sonne в 2022 году во время экспедиции SO 292/2. Во время этого рейса учёные не только смогли обнаружить ранее неизвестные грязевые вулканы Марианского преддугового прогиба, но и взять их пробы.
Больше информации: Palash Kumawat et al, Biomarker evidence of a serpentinite chemosynthetic biosphere at the Mariana forearc, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02667-6
0 комментариев