Общаемся на темы, связанные с происхождением жизни
Ответить
Аватара пользователя
Бессмертных
Участник
Баланс:600
 
Сообщения: 56
Регистрация: 24.10.2019

Микробы на глубине 1626 метров (гипотеза происхождения жизни)

Бессмертных » 02.12.2019 09:43

+
0
-
До недавних пор максимальная глубина, на которой были обнаружены живые микробы, составляла 842 м. Результаты глубоководного бурения у берегов Ньюфаундленда показали, что микробная жизнь присутствует до глубины 1626 м под уровнем морского дна, где при температуре 60–100°C обитают термофильные архебактерии. Основную их пищу составляет метан и более тяжелые углеводороды, образующиеся в земных недрах при высоких температурах.

Прокариоты — бактерии и археи (= архебактерии) — составляют, возможно, половину всей биомассы на планете. Общая масса углерода, заключенного в клетках прокариот, достигает 550 млрд тонн — примерно столько же, сколько во всех растениях и животных, вместе взятых. Но даже эта цифра может оказаться заниженной, поскольку мы еще мало знаем о «подземной биосфере» — разнообразных и многочисленных микробах, обитающих в толще горных пород глубоко под землей и под океанским дном.

Предполагается, что в полостях и трещинах осадочных и вулканических пород под дном океанов может скрываться до 2/3 всех микробов, обитающих на планете (из оставшейся трети подавляющее большинство обитает под поверхностью суши, в толще континентальной коры — вплоть до глубин 5–7 км). Однако для уточнения этих оценок нужны прямые данные, то есть непосредственные количественные оценки численности и разнообразия микроорганизмов в пробах, полученных в ходе глубоководного бурения. Получение таких данных — дело весьма трудоемкое и дорогостоящее. До сих пор рекордная глубина, на которой были обнаружены живые микроорганизмы, составляла 842 метра под уровнем морского дна. Микробы были найдены в морских отложениях возрастом до 3,5 млн лет при температуре до 55°C.

Изображение

По вертикали — глубина (в метрах). Оранжевым - концентрация метана в пробах. Сплошная черная линия - отношение массы углеводородов к общей массе органического углерода. Синяя линия — процент делящихся клеток. Красная линия — число клеток на куб. см. По горизонтали - положение вулканического прослоя, не позволяющего углеводородам просачиваться наверх. Справа указаны преобладающие разновидности архебактерий (ANME — археи, осуществляющие анаэробное окисление метана), а также минимальные и максимальные температуры для четырех проб.


Группа ученых из Франции и Великобритании недавно сообщила о результатах микробиологического анализа девяти проб, полученных из гораздо более глубокой скважины. Бурение производилось у берегов Ньюфаундленда. Глубина океана в точке бурения составляет 4560 м. Интерес к этому району Атлантики связан с тем, что это один из самых древних участков океанского дна, который образовался на ранних этапах формирования Северной Атлантики.

Пробы были взяты на глубинах от 860 до 1626 м под уровнем морского дна. Пробуренная толща состоит из донных отложений, формировавшихся на протяжении более 100 млн лет (возраст осадочных пород в самой нижней пробе составляет 111 млн лет, в самой верхней — 46 млн лет). На глубине около 1610 м имеется прослой твердых вулканических пород десятиметровой толщины, представляющий собой труднопреодолимое препятствие для жидкостей и газов. Самая нижняя из девяти проб была взята под вулканическим прослоем. В этой пробе обнаружилась резко повышенная концентрация метана и высокомолекулярных углеводородов, которые образуются в недрах земли при высоких температурах. Вулканический прослой, очевидно, не позволяет этим веществам просачиваться наверх и способствует их накоплению.

Температура на разных глубинах не могла быть измерена непосредственно и потому вычислялась на основе косвенных признаков со значительной погрешностью. Для самой глубокой пробы (1626 м) была определена температура 60–100°C.

Во всех девяти пробах обнаружилось большое количество живых микробов. Присутствие живых микроорганизмов было подтверждено несколькими независимыми методами.

Во-первых, их просто наблюдали под микроскопом, причем многие клетки были застигнуты в момент деления.
Во-вторых, пробы окрашивали особым красителем, который заставляет живые клетки прокариот светиться зеленым светом, а мертвые — красным.
В-третьих, из каждой пробы выделялась ДНК, подвергавшаяся затем детальному анализу.

Количество микробов в пробах колебалось вокруг среднего значения 1,5 млн клеток на куб. см. — это типичная плотность микроорганизмов для глубоких слоев морских осадков. Примерно 60% клеток после окраски засветились зеленым, то есть были живыми. Больше всего делящихся клеток обнаружилось в самой нижней пробе, где была максимальная концентрация углеводородов, а также максимальная температура.

Анализ ДНК позволил приблизительно оценить таксономическое разнообразие обитателей земных недр. Ученые сосредоточились на археях, поскольку именно эта группа прокариот обычно преобладает в глубине морских отложений и в гидротермальных источниках. Удалось идентифицировать около полутора десятков разновидностей архей. В самой нижней пробе преобладают археи, относящиеся к хорошо изученным родам Pyrococcus и Thermococcus. Эти микробы могут расти при экстремально высоких температурах (до 100–103°С). Они являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими соединениями. Не исключено, что в недрах земли им могут служить пищей высокомолекулярные углеводороды, образующиеся абиогенным путем — без участия живых существ. В остальных пробах отмечено большое количество архей, осуществляющих бескислородное окисление метана.

Конечно все обнаруженные микробы являются анаэробными (не нуждаются в кислороде). Они живут в полной изоляции от «поверхностной» биосферы, не зависят от солнечного света и получают всё необходимое исключительно из недр земли. Вполне возможно, что там есть и другие разновидности прокариот, которые еще только предстоит обнаружить и изучить.

В последние годы всё больше становится популярна гипотеза о том, что жизнь впервые зародилась именно в таких условиях: в трещинах и полостях перегретых горных пород, глубоко в недрах земли. Поэтому изучение подобных экзотических микробных сообществ со временем приблизит нас к разгадке тайны происхождения жизни.

Erwan G. Roussel, Marie-Anne Cambon Bonavita - "Extending the Sub-Sea-Floor Biosphere"
Перевод https://elementy.ru/novosti_nauki/430738
Поделиться:

Алексей90
Участник
Баланс:10
 
Сообщения: 1
Регистрация: 04.02.2020

Re: Микробы на глубине 1626 метров (гипотеза происхождения жизни)

Алексей90 » 04.02.2020 14:38

+
0
-
Сколько есть неопубликованных открытий, именно в данной сфере, которые ещё проверяются. Считаю что есть виды бактерий, не открытых человеком по причине отсутствия знаний и банального отсутствия возможности добраться в саму глубь планеты земля. Так что думаю, что конечно есть жизнь и на подобных глубинах.

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!