Исследование, проведенное командой ученых из Бременского университета под руководством Палаша Кумавата, раскрывает удивительные стратегии выживания микробов в условиях, где pH достигает 12 — это одна из самых щелочных сред, когда-либо обнаруженных на Земле.
Для понимания масштаба экстремальности: обычная питьевая вода имеет pH около 7 (нейтральная среда), а бытовые чистящие средства — около 11−12. Жить в такой среде — все равно что постоянно находиться в концентрированном растворе щелочи, такие условия настолько суровы, что живых клеток там почти нет, и обнаружить ДНК практически невозможно.
«Но мы смогли обнаружить жиры. С помощью этих биомаркеров мы получили представление о стратегиях выживания микробов, которые в процессе своей жизнедеятельности перерабатывают метан и сульфаты даже в настолько экстремальной среде», — рассказывает Кумават, аспирант факультета геонаук.
Вместо традиционного анализа ДНК исследователи использовали липидные биомаркеры — специализированные жировые молекулы, которые служат своеобразными «отпечатками пальцев» биологической активности. Эти молекулы настолько устойчивы, что сохраняются даже когда сами микробы давно погибли, позволяя ученым различать современные живые сообщества и древние окаменелые остатки.
Обнаруженные микробы представляют особый интерес для науки. Они получают энергию не от солнечного света, как большинство живых существ на Земле, а из минералов в породах и газов — углекислого газа и водорода. В процессе жизнедеятельности они производят метан — важный парниковый газ. Эти биохимические реакции происходят независимо от процессов, протекающих в океане наверху, демонстрируя существование самодостаточной экосистемы.
«В этих находках завораживает то, что жизнь в таких экстремальных условиях — при невероятно высоком pH и низкой концентрации органического углерода — вообще возможна. Кроме того, для нас как ученых очень важно получить представление именно о такой микробной среде обитания, потому что мы подозреваем, что первобытная жизнь могла зародиться именно в таких местах», — отмечает соавтор исследования доктор Флоренс Шубоц, геохимик из Центра морских экологических наук MARUM.
Образцы были собраны в 2022 году во время экспедиции на исследовательском судне «Зонне», когда ученые обнаружили ранее неизвестные грязевые вулканы в районе Марианской дуги. Теперь команда планирует культивировать обнаруженные микроорганизмы в контролируемых условиях, чтобы лучше понять, как они получают питательные вещества и выживают в столь негостеприимном месте.
Ранее ученые нашли в океане неизвестных науке существ: «смертоносную» губку и «бронированного» червя.
