Раскрыт секрет выживания организмов в недрах Земли

Китайские исследователи обнаружили, как микроорганизмы в недрах Земли получают энергию без солнечного света. Оказалось, что живые организмы в глубинных породах используют химические реакции, вызванные тектоническими разломами, в качестве источника энергии — тем самым опровергая известный принцип, что «вся жизнь зависит от Солнца». Работа опубликована в журнале Science Advances (SciAdvances).

Исследование провели профессор Хэ Хунпин и профессор Чжу Цзяньси из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук. Они смоделировали процессы, происходящие при разломах земной коры, и выяснили, что в момент трещинообразования в горных породах высвобождаются свободные радикалы, способные расщеплять воду. В результате образуются водород и перекись водорода — вещества, создающие сильный окислительно-восстановительный градиент в зонах трещин.

Этот градиент запускает реакции с железом в воде и породах: в зависимости от условий железо может переходить из двухвалентной формы (Fe²⁺) в трехвалентную (Fe³⁺) и обратно. Такие процессы поддерживают биохимические циклы углерода, азота и серы, обеспечивая микробов необходимыми веществами для жизни.

Ученые отмечают, что при землетрясениях и других процессах тектонического разлома количество выделяющегося водорода может быть в 100 тысяч раз выше, чем при других известных механизмах, например, серпентинизации или радиолизе воды. Это делает разломы одним из самых эффективных источников энергии для подземной жизни.

Результаты работы дают новое понимание того, как устроена биосфера в глубинных слоях Земли, где нет ни солнечного света, ни органических веществ. Более того, по словам авторов, подобные условия могут существовать и на других планетах земного типа, что расширяет перспективы в поиске внеземной жизни.