Японские ученые обнаружили в морских кратерах на глубине 2787 метров магниточувствительные бактерии. Раньше их находили только на суше и мелководье. Эти бактерии играют большую роль в экосистеме Земли — фиксируют углерод и другие ключевые химические элементы. Также с их помощью ученые смогут косвенно доказывать существование внеземной жизни: возможно, в будущем получится найти аналогичные бактерии на Марсе или других планетах. Статья опубликована в Frontiers in Microbiology.
Магнитотактические бактерии могут чувствовать магнитное поле Земли. Они содержат магнитосомы — органоиды, представляющие собой кристаллы железа, завернутые в мембрану, которые ориентируются в направлении магнитного поля Земли, как компас. Магнитотактические бактерии играют важную роль в биогеохимическом круговороте углерода, азота, фосфора и других ключевых элементов. Ученые давно нашли и исследовали их на суше и на мелководье. Однако на глубине собрать образцы бактерий сложно.
В сентябре 2012 года японские исследователи отправилась в экспедицию к южной части Марианской впадины. Используя дистанционно управляемый подводный аппарат под названием HYPER-DOLPHIN, они спровоцировали извержение из гидротермального жерла на глубине 2787 метров (почти в 4,5 раза больше высоты Tokyo Skytree или более чем в 6 раз выше Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке). Гидротермальные жерла образуются, когда морская вода просачивается под землю и нагревается до 400 °С из-за воздействия магмы. Извергающаяся вода выносит минералы и металлы в океан. Там они откладываются, обеспечивая теплую и богатую среду обитания для многих уникальных форм жизни — в том числе и магнитотактических бактерий. Эти образцы ученые и собрали с помощью магнита.
«Мы неожиданно обнаружили магнитотактические бактерии, живущие в жерле, чего не ожидали, — рассказал Ёхэу Судзуки из Токийского университета. — Бактерии, собранные нами, содержали в основном магнитосомы в форме пули, которые мы рассматриваем как примитивную форму и делаем вывод, что они не сильно изменились за многие тысячелетия. Среда, в которой мы их нашли, похожа на раннюю Землю около 3,5 миллиарда лет назад, когда предположительно и появился предок магнитотактических бактерий». Затем команда провела генетический анализ и обнаружила, что найденные образцы родственны бактериям Nitrospinae, которые фиксируют углерод в глубоководных средах, но не содержат каких-либо магнитотактических групп.
Глубоководные гидротермальные жерла привлекают внимание не только как место зарождения уникальной подводной жизни, но и как потенциальный аналог среды обитания внеземной жизни. Похожая обстановка могла царить на Марсе, когда на его поверхности еще была вода, около 3 миллиардов лет назад. В 1996 году марсианский метеорит Allan Hills 84001, возраст которого составлял около 3,6 миллиарда лет, содержал окаменелости кристаллов железа из бактериоподобной жизни, но до сих пор это наблюдение было спорным. Текущее открытие приближает эту дискуссию к разрешению: скорее всего, такие бактерии действительно могли там обитать.
Автор: Дарья Тюльганова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
