Ученые доказали существование микробов в смертельно щелочной среде

Ученые из Университета Бремена обнаружили активные микробы в экстремально щелочной среде глубоко под океаном, где уровень pH (мера кислотности или щелочности водного раствора) достигает 12 — показатели, при которых существование жизни ранее считалось невозможным. Об этом 9 ноября рассказали в журнале Science Daily.

Исследователи использовали не ДНК-анализ, а изучение липидных биомаркеров — особых жировых молекул, по которым можно судить о жизнедеятельности организмов. Этот подход позволил определить, как микроорганизмы выживают, перерабатывая метан и сульфаты.

Руководитель исследования, аспирант кафедры геонаук Университета Бремена Палаш Кумават пояснил, что даже в условиях, где живые клетки практически отсутствуют, команде удалось обнаружить следы жиров. Он добавил, что использование биомаркеров позволило получить представление о стратегиях выживания микробов, метаболизирующих метан и сульфаты в экстремальной среде.

Такие сообщества не зависят от солнечного света — они используют энергию, выделяемую при химических реакциях между минералами, углекислым газом и водородом. В результате образуется метан — важный парниковый газ. Ученые установили, что эти микробы существуют в замкнутой экосистеме, полностью независимой от верхних слоев океана.

По данным Кумавата, анализ изотопов и липидных молекул показал присутствие как современных, так и древних микробных популяций. Интактные биомолекулы свидетельствуют о живых клетках, а разрушенные — о «геомолекулах» прошлого. Это открытие помогает понять, как жизнь сохраняется в средах с минимальным количеством питательных веществ.

«Поражает сам факт, что жизнь возможна при столь высоком уровне pH и низком содержании органического углерода. Мы давно предполагали наличие метанообразующих микроорганизмов в этой системе, но подтвердить это напрямую удалось впервые», — подчеркнула соавтор исследования, доктор Флоренс Шуботц из Центра MARUM.

Образцы были собраны в 2022 году во время экспедиции SO 292/2 на исследовательском судне Sonne. Тогда команда впервые обнаружила неизвестные ранее грязевые вулканы в районе Марианской дуги и смогла взять пробы непосредственно из них.