Жизнь обнаружена в арктическом источнике с низким содержанием кислорода, суперсоленом и ледяном

В очередной раз жизнь была обнаружена в среде, которая была бы глубоко негостеприимной для большинства организмов, живущих на нашей планете.

Питаемый водами, которые проходят через 600 метров (1 970 футов) вечной мерзлоты, холодный, соленый, практически бескислородный источник Лост Хаммер в канадской Арктике является одним из самых суровых мест на Земле. Однако даже здесь жизнь находит выход.

Ученые обнаружили микробы, процветающие в соленой воде, которая просачивается из глубины вечной мерзлоты, и это может быть намеком на внеземную микробную жизнь, которую можно найти (если она вообще существует) на Европе, Энцеладе или Марсе.

Жизнь во внеземной среде найти будет непросто. Ученые считают, что одним из лучших вариантов может быть среда, которая максимально пересекается со средой на планетах, где наиболее вероятно наличие жизни.

Океанические миры, такие как луна Юпитера Европа и луна Сатурна Энцелад, не имеют много общего с пустынными мирами, такими как Марс, но есть некоторые характеристики, которые мы можем предположить.

Данные свидетельствуют о том, что под ледяными оболочками Европы и Энцелада могут скрываться чрезвычайно холодные, соленые океаны. Марс также может иметь жидкие соленые озера, запертые под его поверхностью. Эти среды, вероятно, являются гиперсолеными. Поскольку соли снижают температуру замерзания воды, они, скорее всего, также имеют отрицательную температуру. И более чем возможно, что в них чрезвычайно мало кислорода.

Не так давно ученые обнаружили доказательства того, что под южной полярной ледяной шапкой Марса могут существовать гиперсолевые озера. Хотя это открытие до сих пор является предметом жарких споров, если там есть озера, то Lost Hammer Spring довольно близко подходит к тому, какими мы их себе представляем.

Из глубины вечной мерзлоты на поверхность просачивается вода с содержанием растворенного кислорода менее одной части на миллион, соленостью около 24 процентов и температурой около минус 5 градусов по Цельсию (23 градуса по Фаренгейту). Представьте себе попытку жить в такой воде. Вы бы не смогли, без существенной помощи.

Но микробы были обнаружены в довольно сумасшедших местах. Учитывая сходство с озерами на Марсе, микробиолог Элисс Магнусон из Университета Макгилла в Канаде и ее коллеги решили проверить, может ли Lost Hammer Spring быть одним из них. Хотя это было нелегко.

"Потребовалось несколько лет работы с отложениями, прежде чем мы смогли успешно обнаружить активные микробные сообщества", - пояснил Магнусон.

"Соленость среды мешает как извлечению, так и секвенированию микробов, поэтому, когда нам удалось найти свидетельства существования активных микробных сообществ, это принесло нам большое удовлетворение".

Следующим шагом было составление приблизительной характеристики микробного сообщества. Для этого команда секвенировала обрывки генетического материала, найденные в образцах, сортируя их по количеству микробов, принадлежащих к различным известным микробным филам.

Большинство из найденных микробов были совершенно новыми для науки и обладали специфическими адаптациями, позволяющими им не просто жить, а процветать в таком месте, как Lost Hammer Spring.

"Микробы, которые мы нашли и описали в Лост Хаммер Спринг, удивительны, потому что, в отличие от других микроорганизмов, они не зависят от органического материала или кислорода для жизни", - сказал микробиолог Лайл Уайт из Университета Макгилла.

Вместо этого они выживают, питаясь и дыша простыми неорганическими соединениями, такими как метан, сульфиды, сульфат, окись углерода и двуокись углерода, все из которых встречаются на Марсе".

"Они также могут усваивать углекислый газ и азот из атмосферы, и все это делает их очень приспособленными к выживанию и процветанию в очень экстремальных условиях на Земле и за ее пределами".

Такой тип метаболизма известен как хемолитотрофный, и он был обнаружен только у микробных организмов, по крайней мере, здесь, на Земле, и обычно в довольно экстремальных условиях. Так что если на Марсе и есть жизнь с подобной стратегией выживания, то, судя по тому, что мы знаем о Земле и Марсе, она, скорее всего, очень мала.

Команда планирует вырастить и изучить некоторых из наиболее активных членов микробного сообщества, чтобы попытаться узнать больше о том, как они приспособились процветать в такой негостеприимной среде. Эта информация может помочь нам лучше понять вероятность появления подобных организмов в таких местах, как Марс, говорят исследователи.

Остается только один животрепещущий вопрос: Кто же тот бедняга, который потерял свой молоток на глубине 600 метров под арктической вечной мерзлотой?

Исследование группы было опубликовано в журнале ISME.